ความแตกต่างระหว่างพลังงานศักย์และพลังงานจลน์คืออะไร

ความแตกต่างระหว่างพลังงานศักย์และพลังงานจลน์นั้นมาจากคุณสมบัติที่เรียบง่ายของวัตถุ หากวัตถุเคลื่อนที่ก็จะมีพลังงานจลน์หรือพลังงานจลน์เป็นพลังงานของการเคลื่อนที่ พลังงานศักย์คือพลังงานที่ถูกเก็บไว้ในวัตถุและสามารถปล่อยออกมาภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ดังนั้นความแตกต่างระหว่างพลังงานศักย์และพลังงานจลน์จะลดลงเมื่อวัตถุเคลื่อนที่หรือไม่

วัตถุจำนวนมากมีพลังงานศักย์ที่สามารถปลดปล่อยได้หลายวิธี เชื้อเพลิงและอาหารประกอบด้วยพลังงานที่มีศักยภาพซึ่งปล่อยออกมาเป็นพลังงานความร้อนหรือพลังงานเคมีตามลำดับ สปริงยังมีพลังงานศักย์ เมื่อสปริงถูกปลดปล่อยพลังงานที่มีศักยภาพจะถูกปล่อยออกมาเป็นพลังงานจลน์ อีกตัวอย่างของพลังงานศักย์คือพลังงานศักย์โน้มถ่วง

พลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่วัตถุยกขึ้นมาจากพื้นโลก ปริมาณของพลังงานศักย์โน้มถ่วงที่วัตถุมีเมื่อยกขึ้นสามารถกำหนดได้โดยการวัดปริมาณของงานที่ทำเพื่อรับวัตถุนั้นโดยใช้ความสูงที่ยกขึ้น (h), มวล (m) และแรงดึงโน้มถ่วงของ โลก (g) ซึ่งมีค่า 10 N / kg สูตรสำหรับพลังงานศักย์โน้มถ่วงคือ GPE = mgh ตัวอย่างเช่นน้ำหนัก 50 กิโลกรัมที่ยกขึ้น 5 เมตรจะมี GPE 50 x 5 x 10 หรือ 2500 joules (J) หน่วยสำหรับพลังงาน

ถ้าน้ำหนักที่ใช้ในตัวอย่างก่อนหน้านี้ถูกปล่อยออกมาพลังงานศักย์โน้มถ่วงของมันจะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ น้ำหนักเริ่มต้นด้วยพลังงานศักย์โน้มถ่วงเพียงอย่างเดียวในขณะที่อยู่เหนือพื้นดิน เมื่อมันถูกปล่อยออกมามันจะเริ่มเร่งขึ้นสู่พื้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงดึง มันจะมีทั้งพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ ยิ่งใกล้ถึงพื้นดินยิ่งพลังงานที่มีศักยภาพถูกส่งไปยังพลังงานจลน์มากขึ้นจนกว่าจะกระแทกกับพื้นดินและพลังงานทั้งหมดกลายเป็นพลังงานจลน์

นี่คือหลักการที่อยู่เบื้องหลังการอนุรักษ์พลังงานในฟิสิกส์ การอนุรักษ์พลังงานระบุว่าพลังงานไม่สามารถถูกทำลายหรือสร้างขึ้นและเป็นกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ จากข้างต้นเริ่มแรกพลังงานศักย์โน้มถ่วงได้ถูกถ่ายโอนจากงานเพื่อยกน้ำหนัก ประการที่สองพลังงานจลน์ถูกถ่ายโอนจากพลังงานศักย์โน้มถ่วงที่เก็บไว้ของน้ำหนักยก กล่าวอีกนัยหนึ่งพลังงานศักย์และพลังงานจลน์นั้นเท่ากัน

พลังงานจลน์คำนวณโดยใช้มวล (m) ของวัตถุและความเร็ว (v) ในสมการต่อไปนี้ - KE = ½ mv 2 (มวล x ความเร็วกำลังสองหารด้วย 2) จากตัวอย่างข้างต้นเรารู้แล้วว่าพลังงานจลน์ของน้ำหนักเพราะศักยภาพและพลังงานจลน์เท่ากัน น้ำหนักมีพลังงานจลน์ของ 2,500 J ก่อนที่มันจะกระทบพื้น เราสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อกำหนดความเร็วของมันเมื่อกระทบกับพื้นดินหรือความเร็วในการกระแทก โดยการจัดเรียงสูตรพลังงานจลน์ใหม่เราจะได้ - v 2 = 2KE / m หรือ v 2 = 2 x 2500/50 = 100 ดังนั้นความเร็วผลกระทบของน้ำหนักคือ 10 m / s (รากที่สองของ 100)