Wyjaśnienie, w jaki sposób energia kinetyczna różni się od potencjału

Każde ciało na Ziemi, mające ciężar, ma energię. Obiekt ma go nie tylko w obecności prędkości, ale także pod nieobecność. Jak się okazuje, w jaki sposób energia kinetyczna różni się od potencjału, co reprezentuje i czy istnieje między nimi związek?

Ciała fizyczne na naszej planecie są w dwóch stanach: odpoczynku i ruchu. Każdy z tych przepisów charakteryzuje się przeciwnymi typami energii mechanicznej: w pierwszym przypadku - potencjałem, w drugim przypadku - kinetycznym. Jego koszt jest konieczny przy wykonywaniu prac związanych z ruchem obiektu w przestrzeni. W międzynarodowym układzie SI jednostka miary jest rozpoznawana przez Joule'a, w skrócie J.

Stan spoczynku

Aby zrozumieć, w jaki sposób energia kinetyczna różni się od energii potencjalnej, określmy istotę każdego z nich. Energia potencjalna jest określana przez położenie ciał i ich składników względem siebie. Przejawia się wpływem grawitacji lub elastyczności na jakiekolwiek ciało fizyczne. Formuła jest wyrażona jako:

• E _n = m · g · h

Energia kinetyczna wzrasta wraz ze wzrostem masy ciała i wysokości obiektu w stosunku do obserwowanego układu odniesienia, którym najczęściej jest Ziemia.

Kiedy ciało znajduje się nad ziemią, energia potencjalna będzie dodatnia (z ujemnym działaniem grawitacji), a wraz z upadkiem ciała - ujemna (z ujemną pracą grawitacji). W kierunku poziomym obserwuje się przy uwzględnieniu siły sprężystości, która pojawia się po wyprostowaniu sprężyny. Przykładami ciał, które go posiadają, są przedmioty wzniesione nad ziemią: jabłko, kula, płyta betonowa. Wartość jest równa sile grawitacji lub elastyczności z przeciwnym znakiem.

Stan ruchu

Aby uzyskać szczegółowe wyjaśnienie, w jaki sposób energia potencjalna różni się od energii kinetycznej, określmy naturę ciał w ruchu. Energia kinetyczna pojawia się w ciele fizycznym w wyniku ruchu. W przypadku ruchu progresywnego wzór na jego znalezienie jest następujący:

• E _k = m · v 2/2.

Wskazuje to na zależność od prędkości poruszania się i masy ciała. Przy prędkości równej 0 (co odpowiada stanowi spoczynkowemu), jej wartość będzie równa 0. Jest ona identyczna jak praca wykonywana podczas ruchu ciała.

Oprócz ruchu translacyjnego istnieje rotacyjny typ ruchu, w którym praca określana jest przez moment bezwładności i prędkość kątową.

Obiekt może mieć energię kinetyczną, gdy znajduje się na Ziemi w pozycji spoczynkowej, jeśli inny obiekt Układu Słonecznego jest używany zamiast Ziemi (Księżyc, Słońce) jako system odniesienia.

Przykładami ciał o energii kinetycznej są poruszające się pojazdy, jakiekolwiek toczące się ciało fizyczne.

Jednoczesne współistnienie dwóch sił

Wartości energii kinetycznej i potencjalnej dla niektórych ciał w tym samym czasie mogą być niezerowe.

Ogólnie można śledzić przejście z jednego do drugiego i na odwrót. Na przykład chłopiec puści piłkę od góry do dołu. W chwili odpoczynku nad ziemią w rękach chłopca energia kinetyczna wynosi 0, a energia potencjalna ma wartość maksymalną w wartości absolutnej, ponieważ ruch jest całkowicie nieobecny. Spadając w najniższym punkcie blisko ziemi, przed uderzeniem, ich wartości zostaną odwrócone.

Latające strzały, wahadełka, woda spadająca z tamy są wyraźnymi przykładami współistnienia dwóch sił.

Kluczowa różnica między siłami odpoczynku i ruchu

Istnieje różnica między definicjami energii kinetycznej i potencjalnej, a leży ona w istocie rodzajów samych sił mechanicznych. Energia potencjalna charakteryzuje niezrealizowaną stronę obiektu w stanie spoczynku, a energia kinetyczna opisuje obiekt w stanie ruchu.

Zgodnie z prawem zachowania energii, te dwie siły, które charakteryzują stan fizycznego obiektu, nie znikają nigdzie, lecz naprzemiennie z jednego do drugiego. To jest wyjaśnienie, w jaki sposób energia kinetyczna różni się od potencjału.