Hva er forskjellen mellom potensiell og kinetisk energi?

Forskjellen mellom potensiell og kinetisk energi kommer alt sammen til en veldig enkel egenskap til objektet. Hvis en gjenstand beveger seg, har den kinetisk energi, eller kinetisk energi er bevegelsesenergien. Potensiell energi er energi som lagres i et objekt og kan frigjøres under de rette forhold. Derfor kommer forskjellen mellom potensiell og kinetisk energi ned på om en gjenstand beveger seg eller ikke.

Mange objekter har potensiell energi som kan frigjøres på mange forskjellige måter. Brensel og mat inneholder potensiell energi som frigjøres henholdsvis som varme eller kjemisk energi. Fjærer inneholder også potensiell energi. Når en fjær frigjøres, frigjøres den potensielle energien som kinetisk energi. Et annet eksempel på potensiell energi er gravitasjonspotensiell energi.

Gravitasjonspotensiell energi er en type energi et objekt har på grunn av at den blir hevet over bakken. Mengden gravitasjonspotensiell energi objektet har når den løftes kan bestemmes ved å måle mengden arbeid det tok for å få gjenstanden der ved å bruke høyden den ble hevet (h), dens masse (m) og gravitasjonstrekket til jord (g), som er 10 N / kg. Formelen for gravitasjonspotensiell energi er GPE = mgh. For eksempel vil en vekt på 50 kg som løftes 5 m ha en GPE på 50 x 5 x 10 eller 2500 joule (J), enheten for energi.

Hvis vekten som ble brukt i det forrige eksemplet ble frigjort, ville dens gravitasjonspotensiale energi bli til kinetisk energi. Vekten starter med bare gravitasjonspotensiell energi mens den holdes over bakken. Når den slippes, begynner den å akselerere mot bakken på grunn av gravitasjonstrekket. Som den gjør, vil den ha både potensiell og kinetisk energi. Jo nærmere den kommer bakken, jo mer av dens potensielle energi overføres til kinetisk energi til den er i ferd med å treffe bakken og all energien har blitt til kinetisk energi.

Dette er prinsippet bak bevaring av energi i fysikk. Energibesparing sier at energi verken kan ødelegges eller skapes, og det er en grunnleggende fysikklov. Ovenfra, i utgangspunktet, ble gravitasjonspotensialenergien overført fra arbeidet for å løfte vekten. For det andre ble kinetisk energi overført fra den lagrede gravitasjonspotensielle energien med den løftede vekten. Med andre ord, den potensielle og kinetiske energien er den samme.

Kinetisk energi beregnes ved å bruke massen (m) til et objekt og dens hastighet (v) i følgende ligning - KE = ½ mv ² (masse x hastighet kvadrat delt med 2). Ved å bruke eksemplet ovenfor, vet vi allerede den kinetiske energien til vekten fordi potensialet og den kinetiske energien er den samme. Vekten har en kinetisk energi på 2500 J rett før den treffer bakken. Vi kan bruke dette til å bestemme hastigheten når den treffer bakken, eller dens slaghastighet. Ved å omorganisere formelen for kinetisk energi får vi - v ² = 2KE / m eller v ² = 2 x 2500/50 = 100, så slaghastigheten til vekten er 10 m / s (kvadratroten på 100).