ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの違いは何ですか？

ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの違いはすべて、オブジェクトの非常に単純な特性に帰着します。 オブジェクトが動いている場合、それは運動エネルギーを持っています、または運動エネルギーは運動のエネルギーです。 ポテンシャルエネルギーは、オブジェクトに保存され、適切な条件下で放出できるエネルギーです。 したがって、ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの違いは、物体が動いているかどうかによって決まります。

多くのオブジェクトには、さまざまな方法で放出できるポテンシャルエネルギーがあります。 燃料と食物には潜在的なエネルギーが含まれており、それぞれ熱または化学エネルギーとして放出されます。 スプリングにはポテンシャルエネルギーも含まれています。 ばねが解放されると、位置エネルギーは運動エネルギーとして解放されます。 ポテンシャルエネルギーのもう1つの例は、重力ポテンシャルエネルギーです。

重力ポテンシャルエネルギーは、物体が地上から上昇するために持っているエネルギーの一種です。 物体が持ち上げられたときの重力ポテンシャルエネルギーの量は、物体を持ち上げるのにかかった仕事の量を、物体を持ち上げた高さ（h）、質量（m）、および重力地球（g）、10 N / kg。 重力ポテンシャルエネルギーの式はGPE = mghです。 たとえば、5 m持ち上げた50 kgの重りのGPEは、エネルギーの単位である50 x 5 x 10、または2500ジュール（J）になります。

前の例で使用したウェイトが解放されると、その重力ポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変化します。 重量は、地面の上に保持されている間、重力ポテンシャルエネルギーのみで始まります。 解放されると、重力により地面に向かって加速し始めます。 それがそうであるように、それはポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの両方を持ちます。 地面に近づくほど、そのポテンシャルエネルギーの多くが運動エネルギーに移動し、地面に衝突し、すべてのエネルギーが運動エネルギーに変わります。

これが物理学におけるエネルギー保存の背後にある原理です。 エネルギーの保存は、エネルギーは破壊も創造もできないことを示しており、物理学の基本法則です。 上から、最初に、重量ポテンシャルを上げるために、重力ポテンシャルエネルギーがワークから伝達されました。 第二に、運動エネルギーは、持ち上げられた重りの保存された重力ポテンシャルエネルギーから伝達されました。 言い換えれば、ポテンシャルと運動エネルギーは同じです。

運動エネルギーは、オブジェクトの質量（m）とその速度（v）を使用して、次の式で計算されます– KE =½mv ² （質量x速度の2乗を2で割った値）。 上記の例を使用すると、ポテンシャルと運動エネルギーが同じであるため、重量の運動エネルギーはすでにわかっています。 重りの運動エネルギーは、地面に当たる直前に2500 Jです。 これを使用して、地面に衝突したときの速度、またはその衝撃速度を判断できます。 運動エネルギーの式を並べ替えると、v ² = 2KE / mまたはv ² = 2 x 2500/50 = 100になるため、錘の衝撃速度は10 m / s（100の平方根）になります。