Qual é a diferença entre energia potencial e energia cinética?
A diferença entre energia potencial e energia cinética se resume a uma propriedade muito simples do objeto. Se um objeto está se movendo, então ele tem energia cinética, ou energia cinética é a energia do movimento. Energia potencial é a energia que é armazenada em um objeto e pode ser liberada nas condições corretas. Portanto, a diferença entre energia potencial e cinética se resume a um objeto em movimento ou não.
Muitos objetos têm energia potencial que pode ser liberada de várias maneiras diferentes. Combustíveis e alimentos contêm energia potencial, que é liberada como calor ou energia química, respectivamente. Molas também contêm energia potencial. Quando uma mola é liberada, a energia potencial é liberada como energia cinética. Outro exemplo de energia potencial é a energia potencial gravitacional.
A energia potencial gravitacional é um tipo de energia que um objeto possui devido a ser elevado acima do solo. A quantidade de energia potencial gravitacional que o objeto possui quando é levantada pode ser determinada medindo a quantidade de trabalho necessário para chegar ao objeto usando a altura em que foi elevado (h), sua massa (m) e a força gravitacional do objeto. terra (g), que é 10 N / kg. A fórmula para a energia potencial gravitacional é GPE = mgh. Por exemplo, um peso de 50 kg levantado 5 m teria um GPE de 50 x 5 x 10 ou 2500 joules (J), a unidade de energia.
Se o peso usado no exemplo anterior fosse liberado, sua energia potencial gravitacional mudaria para energia cinética. O peso começa com apenas energia potencial gravitacional enquanto é mantido acima do solo. Quando é liberado, começa a acelerar em direção ao solo devido à força gravitacional. Assim, terá energia potencial e cinética. Quanto mais próximo do solo, mais energia potencial é transferida para energia cinética até que esteja prestes a atingir o solo e toda a energia se transformar em energia cinética.
Este é o princípio por trás da conservação de energia na física. A conservação de energia afirma que a energia não pode ser destruída nem criada e é uma lei fundamental da física. De cima, inicialmente, a energia potencial gravitacional foi transferida do trabalho para levantar o peso. Segundo, a energia cinética foi transferida da energia potencial gravitacional armazenada do peso levantado. Em outras palavras, o potencial e a energia cinética são os mesmos.
A energia cinética é calculada usando a massa (m) de um objeto e sua velocidade (v) na seguinte equação - KE = ½ mv 2 (massa x velocidade ao quadrado dividido por 2). Usando o exemplo acima, já sabemos a energia cinética do peso, porque o potencial e a energia cinética são os mesmos. O peso tem uma energia cinética de 2500 J imediatamente antes de atingir o solo. Podemos usar isso para determinar sua velocidade ao atingir o solo ou sua velocidade de impacto. Reorganizando a fórmula da energia cinética, obtemos - v 2 = 2KE / m ou v 2 = 2 x 2500/50 = 100, de modo que a velocidade de impacto do peso é de 10 m / s (a raiz quadrada de 100).