Objašnjenje kako se kinetička energija razlikuje od potencijala
Svako tijelo na Zemlji, koje ima težinu, ima energiju. Objekt ga ima ne samo u prisutnosti brzine, već iu njenoj odsutnosti. Kako se ispostavlja, kako se kinetička energija razlikuje od potencijala, što oni predstavljaju i postoji li veza između njih?
Fizička tijela na našem planetu su u dva stanja: odmor i kretanje. Svaku od tih odredbi karakteriziraju suprotni tipovi mehaničke energije: u prvom slučaju - potencijal, u drugom slučaju - kinetički. Njegov trošak je nužan pri izvođenju radova na kretanju objekta u prostoru. U međunarodnom sustavu SI, Joule prepoznaje mjernu jedinicu, skraćeno J.
Stanje mirovanja
Da bismo razumjeli kako se kinetička energija razlikuje od potencijalne energije, definiramo esenciju svake od njih. Potencijalna energija određena je položajem tijela i njezinih komponenti u odnosu na svaki drugi. Ona se manifestira utjecajem gravitacije ili elastičnosti na svako fizičko tijelo. Formula je izražena kao:
- E n = m · g · h
Kinetička energija raste s povećanjem tjelesne težine i visine objekta u odnosu na promatrani referentni okvir, koji je najčešće Zemlja.
Kada je tijelo iznad tla, potencijalna energija će biti pozitivna (s negativnim djelovanjem gravitacije), a sa padom tijela - negativno (s negativnim djelovanjem gravitacije). U vodoravnom smjeru, uočava se pri razmatranju elastične sile koja se pojavljuje kada se opruga ispravi. Primjeri tijela koja ga posjeduju su svi predmeti podignuti iznad tla: jabuka, lopta, betonska ploča. Vrijednost je jednaka sili gravitacije ili elastičnosti s suprotnim predznakom.
Stanje gibanja
Za detaljno objašnjenje kako se potencijalna energija razlikuje od kinetičke energije, označimo prirodu tijela u pokretu. Kinetička energija pojavljuje se u fizičkom tijelu kao rezultat kretanja. Uz progresivno kretanje, formula za pronalaženje je sljedeća:
- Ek = m · v 2/2.
To ukazuje na prisutnost ovisnosti o brzini kretanja i tjelesnoj težini. Na brzini jednakoj 0 (koja odgovara stanju mirovanja), njegova vrijednost će biti 0. Jednako je jednaka radu tijekom kretanja tijela.
Osim translacijskog gibanja postoji i rotacijski tip kretanja, u kojem je rad određen momentom inercije i kutne brzine.
Predmet može imati kinetičku energiju kada se nalazi na Zemlji u položaju mirovanja, ako se umjesto Zemlje (Mjesec, Sunce) kao referentni sustav koristi drugi objekt Sunčevog sustava.
Primjeri tijela s kinetičkom energijom su pokretna vozila, bilo koje fizičko tijelo.
Istovremeni suživot dviju sila
Vrijednosti kinetičke i potencijalne energije za neka tijela u isto vrijeme mogu biti ne-nula.
Općenito, možete pratiti prijelaz iz jednog u drugi i obratno. Primjerice, dječak pušta loptu od vrha prema dnu. U trenutku odmora iznad tla u rukama dječaka, kinetička energija je 0, a potencijalna energija ima maksimalnu vrijednost u apsolutnoj vrijednosti, budući da je kretanje potpuno odsutno. Kada padnu na najnižoj točki blizu tla, prije sudara, njihove će vrijednosti biti obrnute.
Leteće strelice, njihali, voda koja pada s brane jasni su primjeri suživota dviju sila.
Ključna razlika između snaga odmora i pokreta
Postoji razlika između definicija kinetičke i potencijalne energije, a ona leži u biti samih tipova mehaničkih sila. Potencijalna energija karakterizira nerealiziranu stranu objekta u stanju odmora, a kinetička energija opisuje objekt u stanju gibanja.
Prema zakonu o očuvanju energije ove dvije sile, koje karakteriziraju stanje fizičkog objekta, nigdje ne nestaju, već se izmjenjuju iz jednog u drugi. To je objašnjenje kako se kinetička energija razlikuje od potencijala.