Jaký je rozdíl mezi kinetickou energií a potenciální energií?

Pro nastavení jakéhokoliv těla v pohybu je práce nezbytnou podmínkou. Současně je pro tuto práci nutné vynaložit určitou energii.

Energie charakterizuje tělo z hlediska schopnosti produkovat práci. Jednotka pro měření energie je Joule, zkráceně [J].

Celková energie jakéhokoliv mechanického systému je ekvivalentní celkové hodnotě potenciální a kinetické energie. Proto je obvyklé přidělit potenciální a kinetickou energii jako odrůdy mechanické energie.

Pokud hovoříme o biomechanických systémech, pak celková energie těchto systémů tvoří navíc teplo a energii metabolických procesů.

V izolovaných soustavách těl, kdy se jedná pouze o gravitační sílu a pružnost, se velikost celkové energie nemění. Toto prohlášení je zákonem zachování energie.

Co je to jeden a druhý druh mechanické energie?

O potenciální energii

Potenciální energie je energie určená vzájemnou polohou těl, nebo složkami těchto těles, které spolu vzájemně ovlivňují. Jinými slovy, tato energie je určena vzdáleností mezi těly .

Například, když tělo padá dolů a v pohybu obklopuje těla na cestě pádu, gravitace vytváří pozitivní práci. A naopak, v případě zvyšování těla můžeme hovořit o produkci negativní práce.

Vzorec potenciální energie

V důsledku toho má každé tělo, i když v určité vzdálenosti od zemského povrchu, potenciální energii. Čím větší výška a hmotnost, tím větší je hodnota práce těla. Současně, v prvním příkladu, když tělo padá dolů, potenciální energie bude negativní, a když je zvýšena, potenciální energie je pozitivní.

To je způsobeno rovností gravitace v hodnotě, ale opakem znamení změny potenciální energie.

Příkladem interakční energie může být také předmět, který je vystaven elastické deformaci - stlačená pružina: při rovnání bude působit elastická síla. Zde hovoříme o výkonu práce v důsledku změny polohy součástí těla vůči sobě během elastické deformace.

Shrneme-li informace, všimneme si, že absolutně každý objekt, který je ovlivněn gravitační silou nebo silou pružnosti, bude mít energii rozdílu potenciálu.

O kinetické energii

Kinetická energie je ta, kterou těla začnou mít v důsledku procesu pohybu . Na tomto základě je kinetická energie těles v klidu nulová.

Vzorec kinetické energie

Hodnota této energie je ekvivalentní množství práce, kterou je třeba udělat pro odstranění těla z klidového stavu a jeho pohyb. Jinými slovy, kinetická energie může být vyjádřena jako rozdíl mezi celkovou energií a zbytkovou energií.

Práce translačního pohybu, která produkuje pohyblivé těleso, závisí přímo na hmotnosti a rychlosti. Práce rotačního pohybu závisí na momentu setrvačnosti a čtverci úhlové rychlosti.

Celková energie pohybujících se těles zahrnuje oba typy prací, určuje se podle následujícího výrazu :. Hlavní charakteristiky kinetické energie:

  • Aditivita - definuje kinetickou energii jako energii systému, sestávající z množiny hmotných bodů a rovnající se celkové kinetické energii každého bodu tohoto systému;
  • Invariance vzhledem k rotaci referenčního rámce - kinetická energie je nezávislá na poloze a směru rychlosti bodu;
  • Konzervace - charakteristika indikuje, že kinetická energie systémů se nemění v žádných interakcích, v případech změn pouze v mechanických vlastnostech.

Příklady těles s potenciální a kinetickou energií

Všechny objekty vznesené a v určité vzdálenosti od zemského povrchu ve stacionárním stavu jsou schopné mít potenciální energii. Jedná se například o betonovou desku zvednutou jeřábem, který je ve stacionárním stavu.

Kinetická energie má pohybující se vozidla, stejně jako obecně jakýkoliv valivý předmět.

Současně, v přírodě, v domácích záležitostech a ve strojírenství, je potenciální energie schopna přecházet do kinetického a kinetického, a naopak zase do potenciální energie.

Míč, který je hozen z určitého bodu ve výšce: v nejvyšší poloze je potenciální energie míče maximální a hodnota kinetické energie je nulová, protože míč se nepohybuje a je v klidu. S klesající výškou se potenciální energie odpovídajícím způsobem snižuje. Když míč dosáhne povrchu země, bude se točit; v okamžiku, kdy kinetická energie roste a potenciál bude roven nule.

Některá těla mohou mít současně oba typy mechanické energie. Jako příklad citujeme vodu, která padá z přehrady, kyvadla a létající šipky.

Závěr - jak se liší kinetická energie od potenciální energie?

V souhrnu je třeba poznamenat, že oba typy jsou různé druhy mechanické energie . Jejich hlavní rozdíl je v tom, že potenciální energie je energie interakčních těles umístěných na dálku a kinetická energie je energií pohybu těchto těl.

Doporučená

Co si vybrat kapky nebo tablety Tonzilgon: srovnání a které je lepší
2019
Kenalog nebo Diprospan: srovnání a co je lepší vzít
2019
Který aplikátor je lepší než Lyapko nebo Kuznetsov?
2019