Каква е разликата между кинетичната енергия и потенциалната енергия?

За да зададете всяко тяло в движение, работата е необходимо условие. В същото време, за да се извърши тази работа е необходимо да се изразходва малко енергия.

Енергията характеризира тялото по отношение на способността да произвежда работа. Единицата за измерване на енергия е Joule, съкратено [J].

Общата енергия на всяка механична система е еквивалентна на общата стойност на потенциалната и кинетичната енергия. Затова е обичайно да се разпределя потенциалната и кинетичната енергия като разновидности на механичната енергия.

Ако говорим за биомеханични системи, то тогава общата енергия на такива системи се състои допълнително от топлина и енергия на метаболитни процеси.

В изолираните системи на тела, когато те се въздействат само от силата на гравитацията и еластичността, величината на общата енергия е непроменена. Това твърдение е закон за запазване на енергията.

Какво е това и другият вид механична енергия?

За потенциалната енергия

Потенциалната енергия е енергията, определена от взаимното положение на телата, или компонентите на тези тела, взаимодействащи един с друг. С други думи, тази енергия се определя от разстоянието между телата .

Например, когато тялото падне и се задвижи околните тела по пътя на падането, гравитацията произвежда положителна работа. И напротив, в случай на повишаване на тялото, можем да говорим за производството на негативна работа.

Формула за потенциална енергия

Следователно, всяко тяло, макар и на определено разстояние от земната повърхност, има потенциална енергия. Колкото по-голяма е височината и теглото, толкова по-голяма е стойността на работата, извършвана от тялото. В същото време, в първия пример, когато тялото падне надолу, потенциалната енергия ще бъде отрицателна, а когато бъде повишена, потенциалната енергия е положителна.

Това се дължи на равенството в работата на гравитацията по стойност, но обратното на знака на промяната в потенциалната енергия.

Също така, пример за появата на енергията на взаимодействието може да бъде обект, подложен на еластична деформация - компресирана пружина: при изправяне тя ще работи с еластичната сила. Тук става дума за извършване на работа поради промяна в подредбата на компонентите на тялото един спрямо друг по време на еластична деформация.

Обобщавайки информацията, ние отбелязваме, че абсолютно всеки обект, който е засегнат от силата на гравитацията или силата на еластичността, ще има енергията на разликата на потенциалите.

За кинетичната енергия

Кинетичната енергия е това, което телата започват да притежават в резултат на процеса на движение . На тази основа кинетичната енергия на тела в покой е нула.

Формула на кинетичната енергия

Стойността на тази енергия е еквивалентна на количеството работа, което трябва да се направи, за да се премахне тялото от състояние на покой и да се придвижи. С други думи, кинетичната енергия може да бъде изразена като разлика между общата енергия и енергията на покой.

Работата на транслационното движение, която произвежда движещо се тяло, зависи пряко от масата и скоростта на квадрат. Работата на въртеливото движение зависи от момента на инерцията и квадрата на ъгловата скорост.

Общата енергия на движещите се тела включва и двата вида работа, определя се по следния начин:. Основните характеристики на кинетичната енергия:

  • Адитивност - определя кинетичната енергия като енергия на системата, състояща се от набор от материални точки и равна на общата кинетична енергия на всяка точка на тази система;
  • Инвариантност по отношение на въртенето на референтната рамка - кинетичната енергия е независима от позицията и посоката на скоростта на точката;
  • Консервация - характеристиката показва, че кинетичната енергия на системите е непроменена при всякакви взаимодействия, в случаите на промени само в механичните характеристики.

Примери за тела с потенциална и кинетична енергия

Всички издигнати обекти и на определено разстояние от земната повърхност в неподвижно състояние са способни да притежават потенциална енергия. Като пример, това е бетонна плоча, повдигната от кран, който е в неподвижно състояние, извита пружина.

Кинетичната енергия има движещи се превозни средства, както и, като цяло, всеки подвижен обект.

В същото време, в природата, във вътрешните проблеми и в инженерството, потенциалната енергия е способна да премине в кинетична и кинетична, от своя страна, в потенциална енергия.

Топка, която се изхвърля от определена точка на височина: в най-високата позиция потенциалната енергия на топката е максимална, а стойността на кинетичната енергия е нула, защото топката не се движи и е в покой. С намаляването на височината потенциалната енергия съответно намалява. Когато топката достигне земната повърхност, тя ще се търкаля; в момента кинетичната енергия се увеличава, а потенциалът ще бъде равен на нула.

Някои тела могат да притежават и двата вида механична енергия едновременно. Като пример, ние цитираме вода, която пада от язовира, махалата и летящите стрели.

Заключение - как кинетичната енергия се различава от потенциалната енергия?

Обобщавайки, отбелязваме, че и двете са различни видове механична енергия . Основната им разлика е, че потенциалната енергия е енергията на взаимодействащи тела, разположени на разстояние, а кинетичната енергия е енергията на движение на тези тела.

Препоръчано

Каква е разликата между наргиле и цигари
2019
Какво е по-добре да изберете при кашлица сироп или таблетки?
2019
Сунити и шиити: каква е разликата и какво е общото
2019