Релятивистская кинетическая энергия — это увеличение массы по сравнению с массой в состоянии покоя, умноженное на квадрат скорости света.

Вращательная кинетическая энергия зависит от движения с центром на оси

В качестве примера мы будем использовать тот же мяч, что и ранее, но на этот раз мяч катится по наклонной плоскости, а не падает свободно. Теперь у него есть вращательная кинетическая энергия.

Для вращающегося объекта КЕ будет зависеть от угловой скорости объекта в радианах в секунду и момента инерции объекта. Угловая скорость – это скорость вращения. Момент инерции показывает, насколько легко изменить вращение объекта.

• Момент инерции (I) соответствует массе.
• Угловая скорость (ω) соответствует поступательной скорости.
• Кинетическая энергия вращения равна половине произведения момента инерции (I = кг∙м2) на квадрат угловой скорости (ω = радиан/с).

Что такое сохранение кинетической энергии в физике?

источник

Закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена; он просто меняет форму. Теперь мы знаем, что некоторые внешние силы, такие как трение и гравитация, со временем замедляют движение объекта, как бы забирая его энергию. Однако эта энергия, которая считалась потерянной, на самом деле вновь появляется в другой форме и фактически всегда сохраняется.

Когда трение замедляет объект, КЭ преобразуется в тепло или тепловую энергию. В этой общей форме сохранение энергии относится к первому закону термодинамики, согласно которому энергия переходит из одного места в другое и из одного состояния в другое.

Забавный факт: термодинамика родилась, когда ученые работали над созданием и эксплуатацией паровых двигателей еще в 19 веке.

Какие существуют формы кинетической энергии?

источник:

Мы знаем типы КЭ и как мы их используем в науке. Давайте сделаем его более понятным, обсудив пять различных форм КЭ и то, как мы используем его в нашей повседневной жизни, особенно дома. Акроним MELTS:

1. Механическая энергия

Механическая энергия – это энергия, которую мы можем видеть. Чем быстрее движется объект и чем больше его масса, тем больше у него механической энергии и тем большую способность он должен совершать работу. Одним из примеров является случай, когда шар для боулинга ударяется о кеглю. Но еще важнее то, что ветряная мельница может использовать энергию ветра, а плотина гидроэлектростанции может генерировать электричество из источника проточной воды.

2. Электрическая энергия

Электрическая энергия более известна как электричество. Мы получаем электричество, когда отрицательно заряженные электроны движутся по цепи. Движение этих электронов питает наши повседневные устройства, такие как настольная лампа или мобильный телефон, подключенный к стене.

3. Энергия света (или лучистая энергия)

Энергия света, форма электромагнитного излучения, относится к энергии, которая распространяется частицами или волнами. Это единственная форма энергии, видимая человеческим глазом. Очевидным примером лучистой энергии является тепло, которое мы получаем от солнца. Другими примерами являются лампочки, тостер на кухне и рентгеновские лучи.

4. Тепловая энергия

Подобно лучистой энергии, мы можем ощущать тепловую энергию в форме тепла (да, тепло – это мера КЭ!). Однако тепловая энергия связана с уровнем активности атомов и молекул в объекте. Чем быстрее они двигаются, тем больше они сталкиваются друг с другом.

Отличными примерами использования тепловой энергии являются приготовление пищи в духовке или работа двигателя автомобиля. В другом примере прямо в названии упоминается тепловая энергия: геотермальная энергия — это возобновляемый ресурс, который мы используем для выработки электроэнергии для наших домов.

5. Энергия звука

Энергия звука генерируется посредством вибраций. Объект создает волны движения через среду, такую ​​как вода или воздух. Как только он достигает наших барабанных перепонок, они вибрируют, что дает сигнал нашему мозгу интерпретировать вибрацию как звук. Все, от самого громкого барабана до мельчайшего жужжания пчелы, создает вибрации, которые, в свою очередь, вызывают звук.

Какие существуют методы использования кинетической энергии? С какими проблемами мы сталкиваемся?

источник:

Сбор или сбор кинетической энергии, накопление и хранение потраченной впустую энергии для преобразования ее в электрическую энергию. Позже эта энергия используется для питания малой электроники.

Источники включают возобновляемые источники энергии, такие как солнце, ветер, вода и геотермальное тепло. Однако мы также используем искусственные источники, создаваемые людьми, такие как ходьба, движение автомобиля и вибрация системы.

Добыча КЭ из этих источников оказалась сложной задачей. Физические структуры необходимы для захвата энергии. Электромеханический преобразователь также необходим для преобразования энергии в электричество. Было непросто найти подходящие материалы, отвечающие потребностям как крупномасштабных, так и небольших приложений.

Накладные расходы должны оставаться низкими, а используемые устройства должны быть энергоэффективными. Часто устройства должны быть легкими и портативными. Эксперты считают, что ответ на вопрос об улучшении преобразования КЭ заключается в поиске новых материалов.

У нас хорошее начало с недорогими фотогальваническими материалами, которые используют солнечную энергию, и недавно улучшенными недорогими композитными лопастями турбины для использования ветра.

Почтовый индекс

Что такое кинетическая энергия? Теперь ты знаешь!

После объяснения кинетической энергии вы теперь знаете, что энергия движения является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. От тепловой энергии до электрической энергии, мы полагаемся на кинетическую энергию во всем, включая ведение устойчивого образа жизни.

Когда вы выбираете экологически чистые источники энергии, то положительное влияние, которое вы оказываете на окружающий мир, будет радовать вас вечно. Кроме того, вы обнаружите, что потенциальная экономия не так уж и плоха.

Предоставлено вам justenergy. com

Все изображения предоставлены по лицензии Adobe Stock.
Рекомендуемое изображение:

Объяснение кинетической энергии (энергетический ресурс!)

Кинетическая энергия может показаться сложным термином, но на самом деле это довольно просто. Но прежде чем вы сможете объяснить кинетическую энергию, вы должны сначала понять энергию как концепцию.

Энергия — это способность совершать работу — это когда к объекту прикладывается сила и он движется. Энергия также является еще одной формой массы, причем теория относительности показывает, что масса и энергия могут быть взаимозаменяемы, если использовать скорость света в качестве константы. Это показано, пожалуй, в самом известном уравнении в истории: E=mc2, где m — масса, а c2 — скорость света (точнее, квадрат скорости света).

Приготовьтесь узнать все, что вам нужно знать о кинетической энергии и ее применении в повседневной жизни.

Кинетическая энергия (КЭ) — это энергия движущегося тела , что означает, по сути, энергию всех движущихся объектов. Это одна из двух основных форм энергии, наряду с потенциальной энергией, которая представляет собой запасенную энергию, содержащуюся в покоящихся объектах. Понять кинетическую энергию интуитивно проще, чем понять потенциальную, потому что более очевидно, что движущиеся объекты обладают энергией.

Полная кинетическая энергия объекта зависит от нескольких факторов, таких как количество работы, выполненной над объектом, и его ускорение после момента инерции от внешних сил. Наиболее важными факторами, определяющими кинетическую энергию, являются движение (измеряемое как скорость) и масса рассматриваемого объекта.

Кинетическая энергия — это преобразованная потенциальная энергия, присутствующая во всех объектах и ​​определяемая силами движения. В повседневной жизни двумя основными катализаторами кинетического движения являются гравитационная потенциальная энергия и химическая энергия.

Гравитационная энергия, как следует из названия, представляет собой энергетический потенциал объектов, который высвобождается, когда ньютоновская гравитация притягивает их к Земле. В химической энергии запасенная потенциальная энергия в молекулярных связях высвобождается в виде кинетической энергии.

Кинетическая энергия создается при высвобождении потенциальной энергии, приводимой в движение гравитацией или химическими реакциями, среди прочих катализаторов. Это приводит к уменьшению потенциальной энергии и увеличению кинетической энергии. Полная кинетическая и потенциальная энергия вместе известны как механическая энергия.

Основными характеристиками кинетической энергии являются движение и движущиеся объекты. Кинетическая энергия никогда не присутствует в покоящемся объекте — только в движущихся объектах. Существует бесчисленное множество примеров использования кинетической энергии в реальном мире: катание на американских горках, спуск с горы, прыжки с парашютом, удары по мячу для гольфа, бросание камня для керлинга, выход на лед и любое другое время, когда что-то активно движется в любой точке мира. .

Кинетическая энергия измеряется в тех же единицах, что и все виды энергии: Джоули (Дж). Джоуль равен силе в один ньютон (Н), действующей на длину в один метр. Эту единицу можно использовать для определения повседневного потребления энергии в виде электричества путем простого преобразования:   

1 киловатт-час (кВт-ч), которым измеряется электричество в домашних хозяйствах, эквивалентен 3,6 миллиона джоулей.

 Для справки: большинство американцев платят около 12 центов за киловатт-час электроэнергии, поэтому для среднего домохозяйства примерно 1 доллар стоит около 30 миллионов джоулей кинетической энергии. Однако эта цифра может варьироваться в зависимости от электрической компании.

 Если вы хотите найти кинетическую энергию неэлектрического объекта, уравнение для кинетической энергии будет следующим: KE = 1/2 m v2, где m — масса, а v2 — квадрат скорости.

источник

Существует бесчисленное множество примеров кинетической энергии, как в свободном движении, так и в форме электрической энергии, которая возникает из потенциальной энергии, запасенной в электронах. Ниже приведены некоторые более конкретные примеры кинетической энергии в повседневной жизни, а также несколько примеров различных форм кинетической энергии.

Все, что движется в доме, является примером кинетической энергии. Это может быть биток, катящийся по бильярдному столу, вентилятор, циркулирующий воздух в теплый день, или разбитое на пол стекло, упавшее со стойки. Включенные электрические устройства используют кинетическую энергию, как и люди, передвигающиеся по дому. Однако когда устройства выключены, даже во время зарядки они полны потенциальной энергии, а не кинетической.

Тепловая энергия, также известная как тепловая энергия, имеет кинетическую природу. Тепло создается молекулярными колебаниями внутри объектов, причем более быстрые вибрации соответствуют более высоким температурам. Эти вибрации представляют собой действующую кинетическую энергию, поскольку они движутся.

Да. Хотя все движения по своей сути представляют собой кинетическую энергию , есть несколько различных форм, к которым можно отнести это движение. Объекты могут двигаться из-за вращения, поступательного движения или вибрации, которые являются тремя основными подкатегориями кинетической энергии. Эти подкатегории включают почти всю энергию в движении во всей известной Вселенной. Ниже мы объясним эти формы кинетической энергии.

Вращательная кинетическая энергия создается перемещением объектов вокруг оси. Этот тип энергии зависит от того, как быстро вращается объект, сколько он весит и где расположен центр масс по отношению к оси.

Некоторые примеры, где важна кинетическая энергия вращения, включают маховики, молекулы (для тепловой кинетической энергии), турбины и Землю, которая вращается как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца.

Поступательная кинетическая энергия возникает при столкновении объектов друг с другом. Ключевым компонентом этого типа энергии является то, что все молекулы объекта движутся в одном направлении под действием одной и той же силы, когда она применяется.

 Поступательная кинетическая энергия зависит от движения в пространстве. Клюшка для гольфа, ударяющая по мячу для гольфа, является прекрасным примером этой формы энергии.

Кинетическая энергия вибрации, что неудивительно, вызвана вибрацией объектов. По сути, это энергия объекта из-за его колебательного движения. Вибрирующий смартфон и звук барабанного соло — два примера вибрационной кинетической энергии.

Двумя основными факторами, влияющими на кинетическую энергию, являются масса и скорость. Почему? Потому что движение объекта зависит от того, как быстро он движется, а также от того, какая у него масса, хотя скорость является более важным фактором.

Поскольку в уравнении кинетической энергии скорость возводится в квадрат, увеличение скорости имеет экспоненциальный эффект: удвоение массы объекта удваивает его кинетическую энергию, а удвоение скорости объекта увеличивает ее в четыре раза!

Кинетическая энергия в химии такая же, как и в повседневной жизни — просто есть гораздо больше уравнений для определения кинетической энергии объекта, а также того, как использовать эту энергию и использовать ее.

Кинетическая энергия может быть использована множеством творческих способов. Поскольку эта форма энергии обычно используется для использования в качестве электрической энергии для питания наших гаджетов и устройств, большинство методов использования кинетической энергии включают захват движения для хранения в качестве формы возобновляемой энергии.

Некоторые из наиболее распространенных методов использования кинетической энергии включают велосипедные фонари, которые используют силу педалирования для освещения лампочки, и турбины, которые используют силу ветра или воды для выработки гидроэлектроэнергии и энергии ветра.

Тем не менее, в последние годы появилось несколько более изобретательных методов, в том числе лежачие полицейские, которые используют кинетическую энергию движущихся автомобилей, приспособления для ходьбы для питания ваших портативных устройств и даже кинетические танцполы, которые буквально поглощают избыточную энергию. от тусовщиков.

Хотя на горизонте еще много исследований, эти примеры показывают творческие способы использования кинетической энергии и то, как она может превратиться во что-то более полезное в будущем.

Замечательно использовать кинетическую энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую, но главная проблема заключается в том, что во многих случаях хранение кинетической энергии ненадежно, а потери почти всегда неизбежны. В то время как использование кинетической энергии рек для гидроэнергетики или дуновение ветра для получения энергии ветра может обеспечить значительное количество энергии, большинство других источников этого не делают.

Кинетическая энергия должна откуда-то поступать, поэтому лучше всего использовать ее в виде электрической энергии. Таким образом, его можно сохранить для последующего использования. Однако основная проблема заключается в том, что огромное количество этой энергии будет потеряно при преобразовании в электричество, хранении и преобразовании обратно в полезную энергию. Причина этой потери энергии связана со вторым законом термодинамики.

Закон сохранения энергии, также известный как второй закон термодинамики Ньютона, безусловно применим к кинетической энергии. Первый закон состоит в том, что энергию нельзя создать или уничтожить, ее можно только передать. Второй закон гласит, что качество энергии со временем ухудшается — по мере того, как энергия передается или преобразуется, с каждым преобразованием тратится все больше и больше энергии.

Поскольку кинетическая энергия преобразуется в потенциальную и наоборот, а также используется, она всегда сохраняется. Однако он всегда теряет энергию в процессе.

Если есть какие-то основные моменты, которые следует вынести из того, что такое кинетическая энергия, так это то, что это энергия движения, и для приведения их в движение требуются силы, воздействующие на объекты.

Также важно обратить внимание на три основных подвида кинетической энергии: вращательная, поступательная и вибрационная l. И не забывайте второй закон Ньютона, гласящий, что потенциальная энергия при любом обмене всегда будет меньше, чем у начального состояния.

Изучив эти основы, вы сможете понять основные правила, связанные с кинетической энергией, и лучше прочувствовать действующие силы в следующий раз, когда будете спускаться с горы, кататься на американских горках или делать красивый удар с ти в игре. гольф.

Предоставлено вам taranergy.com

Все изображения лицензированы из Adobe Stock.
Избранное изображение

Объяснение потенциальной и кинетической энергии

Вся энергия во Вселенной представляет собой либо потенциальную, либо кинетическую энергию.   

Взаимодействие и определение этих двух энергий жизненно важны для нашего понимания мира вокруг нас. Давайте посмотрим на , что означают потенциальная и кинетическая энергия , взаимосвязь между ними и некоторые примеры каждого из них.

Потенциальная энергия – это сохраненная энергия . Объект имеет измеримое количество потенциальной энергии в зависимости от того, где он расположен и как он связан с другими объектами вокруг него — энергия положения. ^[1]  

Яблоко на полу имеет очень маленькую потенциальную энергию. Поднимите его на вершину небоскреба, и внезапно он станет обладателем большого количества потенциальной энергии. Он может упасть на землю под действием силы тяжести. Он также может взаимодействовать с другими объектами при спуске, например, ударять летящую птицу или приземляться на крышу автомобиля и повреждать ее.

Когда яблоко падает, его потенциальная энергия становится кинетической энергией, то есть энергией движения. Кинетическая энергия — это энергия, которую человек или объект имеет благодаря своему движению — в этом примере падающее яблоко. У припаркованного на вершине холма велосипеда есть потенциальная энергия, которая становится кинетической энергией, когда вы начинаете ехать на нем вниз по склону.

Обе эти энергии измеряются в джоулях. Энергия никогда не уничтожается и не теряется при переходе от потенциальной энергии к кинетической энергии — она просто преобразуется из одного вида энергии в другой. Это известно как закон сохранения энергии. ^[2]  

Потенциальная энергия объекта не может быть передана другому объекту — вы не можете высосать потенциальную энергию из яблока на вершине небоскреба. Кинетическая энергия может передаваться, о чем свидетельствует кинетическая энергия падающего яблока, повреждающего автомобиль или сбивающего птицу.

Связь между потенциальной энергией и кинетической энергией заключается в том, что потенциальная энергия может преобразовываться в кинетическую энергию.

Потенциальная энергия зависит от положения. Другими словами, он меняется в зависимости от высоты или расстояния объекта и массы объекта. Кинетическая энергия изменяется в зависимости от скорости объекта и его массы.

Если мы подумаем о водопаде, вода в верхней части водопада обладает потенциальной энергией. Он не двигается и не выходит за пределы. Вода, текущая из водопада, обладает кинетической энергией. ^[3]  

Маятник является прекрасным примером этой взаимосвязи. По мере того, как маятник качается все выше вверх, его потенциальная энергия увеличивается, пока не достигнет своего оптимума в высшей точке качания. В верхней части дуги потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, когда дуга возвращается вниз. ^[4]  

У меня есть реферальный код

? Если вас направил другой клиент Amigo Energy, введите его личный реферальный код, чтобы получить кредит. Принять условия.

Существует два основных типа потенциальной энергии: гравитационная потенциальная энергия и упругая потенциальная энергия.  

Гравитационная сила Земли вызывает гравитационную потенциальную энергию. Когда человек прыгает с высокого трамплина, он приземляется с большой силой (и с всплеском) в бассейн внизу.

Гравитация Земли использует силу гравитации дайвера (их вес) для создания кинетической энергии (движения), которая приводит дайвера в бассейн. В верхней части трамплина можно говорить о гравитационной потенциальной энергии ныряльщика.

То же самое и с яблоками на деревьях, велосипедами на вершине холма, американскими горками, ожидающими спуска, и парашютистом в самолете — все это примеры потенциальной возможности выполнить объем работы. ^[5]  

Упругая потенциальная энергия возникает, когда вы растягиваете или сжимаете что-либо. Резиновая лента, оставленная на буфете, имеет небольшую потенциальную энергию. Если вы возьмете его и растянете, вы увеличите его потенциал для выполнения некоторой работы.

Если вы отпустите резинку, она может полететь через всю комнату или напугать кошку. Вы манипулировали резинкой, чтобы увеличить ее потенциальную энергию, которая затем высвобождалась в виде кинетической энергии, когда она перемещалась (двигалась) по комнате. Лучник, натягивающий лук и скручивающий пружину, — еще один пример потенциальной энергии. ^[6]  

Определив основные виды энергии, мы можем рассмотреть более конкретные примеры и сделать вывод, обладают ли они кинетической или потенциальной энергией.

Атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. Атомы могут передавать потенциальную и кинетическую энергию.

Атом имеет ядро, и электроны вращаются вокруг этого ядра, что является кинетической энергией. Предположим, мы прикладываем энергию или давление к атому. В этом случае увеличивается кинетическая энергия электронов, и они начинают двигаться быстрее. В конце концов, электроны выпрыгивают на более широкую орбиту ядра. Этот электрон теперь накопил эту энергию, эту потенциальную энергию. ^[7]  

В какой-то момент электрон высвободит эту потенциальную энергию, превратившись в кинетическую энергию при возвращении на свою предыдущую, меньшую орбиту. Потенциальная энергия высвобождается в виде видимого света или тепла, оба типа кинетической энергии. ^[7]   

Полная энергия электрона равна сумме его кинетической и потенциальной энергии. ^[8]  

Более подробно рассмотрим эту формулу ^[9] для расчета потенциальной энергии электрона.

Батареи представляют собой форму электрической потенциальной энергии. Они производят электрическую энергию посредством химической реакции, которая происходит при разделении положительных и отрицательных зарядов. ^[10]  

Когда вы включаете устройство с батарейным питанием, запасы его потенциальной энергии в виде химической и электрической энергии высвобождаются и превращаются в другие формы кинетической энергии. При включении ручной фонарик выделяет световую и тепловую энергию, форму кинетической энергии. Поющая и ездящая на батарейках игрушечная обезьяна на велосипеде будет производить механическую энергию, когда она вращается, и звуковую энергию, когда поет свою песню. ^[11]  

Батарея хранит потенциальную энергию, которая преобразуется в кинетическую энергию. Аккумулятор мобильного телефона, на котором вы, возможно, читаете это, хранит потенциальную энергию и преобразует ее в кинетическую энергию (световую, тепловую), позволяя вашему телефону функционировать.

Электрическая энергия может быть потенциальной или кинетической энергией. Это происходит из-за потока электрического заряда. Как уже говорилось, энергию можно рассматривать как работу, необходимую для перемещения объекта или воздействия на него силы. Для электрической энергии эта сила, энергия или «работа» представляет собой электрическое притяжение или отталкивание между заряженными частицами.

Электрический ток, о котором чаще всего говорят, возникает, когда эти заряженные частицы проходят по проводу.

Подобно батарее, электрическая энергия часто представляет собой потенциальную энергию до тех пор, пока не будет применена какая-либо сила или сила, которая заставит заряженные частицы совершить некоторую работу и превратиться в кинетическую энергию. Когда вы включаете свет дома, потенциальная энергия проходит по проводу и преобразуется в световую и тепловую энергию. ^[12]  

Приятно думать о сохранении энергии и о том, как, например, возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра, берут энергию ветра и преобразуют ее в полезную электрическую энергию для наших домов.

Звуковая энергия бывает как потенциальной, так и кинетической. Звуковая энергия высвобождается вибрирующими объектами в форме волны. ^[13]  

Отличным примером звуковой энергии является камертон. Когда он лежит на столе, он может создавать звуковую энергию, которая является потенциальной энергией. Как только вы ударяете по нему, он вибрирует и излучает звуковые волны. Эти волны колеблются и движутся, что является кинетической энергией.

В воде звук распространяется примерно в четыре раза быстрее, чем в воздухе. На уровне моря скорость звука составляет примерно 767 миль в час (1230 километров в час). ^[14]  

Тепловая энергия также называется тепловой энергией. Помните возбудимых электронов и атомов из ранее? Тепловая энергия вырабатывается, когда эти атомы и молекулы движутся быстрее. Они двигаются быстрее из-за повышения температуры. ^[15]   

Нам нужно оставаться на молекулярном уровне, чтобы понять, что тепловая энергия также является потенциальной и кинетической энергией. Вся материя, состоящая из атомов и молекул, всегда движется. Они обладают потенциальной энергией. Всякий раз, когда вещество нагревается, молекулы и атомы внутри него движутся быстрее, ударяясь друг о друга и выделяя тепловую энергию в виде тепла. ^[15]  

У меня есть реферальный код

? Если вас направил другой клиент Amigo Energy, введите его личный реферальный код, чтобы получить кредит. Принять условия.

Подумай о кипящем чайнике. Молекулы воды движутся быстрее, когда вода нагревается, и это движение представляет собой кинетическую энергию. Когда вода кипит, ее пар движется. Тепловая энергия, высвобождаемая атомами и молекулами, производит кинетическую энергию.

Другие примеры включают тепло от электрического нагревателя или когда вы кладете пищу в духовку для запекания; когда вы добавляете холодное молоко в горячий напиток, такой как чай, часть теплоты чая передается молоку. ^[16]  

Лучистая энергия — это форма кинетической энергии. Это энергия электромагнитных волн, которые могут путешествовать в пространстве.

Солнце — огромный источник лучистой энергии на Земле. Например, растения поглощают электромагнитные волны и посредством фотосинтеза производят себе пищу. Когда сияющая энергия солнца касается нашей кожи, волны заставляют молекулы нашей кожи двигаться быстрее, и мы чувствуем себя теплее. ^[17]  

Мы можем видеть лучистые энергетические волны как световую энергию — единственную форму энергии, которую может видеть человеческий глаз. Магнитные волны лучистой энергии также могут быть невидимыми, например, рентгеновские лучи и радиоволны. ^[18]  

Пришло время рассмотреть более конкретные примеры и названия для различных видов энергии.

Существует шесть первичных групп ^[19] , некоторые из которых мы уже рассмотрели:

• Ядерная энергия; энергия, выделяющаяся при ядерном синтезе. ^[7]  
• Механическая энергия; сумма потенциальной и кинетической энергии. ^[20]  
• Химическая энергия; энергия, запасенная в соединениях и элементах. ^[21]  

• Электроэнергия; потенциальная или кинетическая энергия, возникающая в результате потока электрического заряда. ^[12]  
• Лучистая энергия; электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве. ^[17]  
• Тепловая энергия; тепло или тепловая энергия, вырабатываемая повышением температуры. ^[15,19]  

Мы признаем ядерную и электрическую энергию, например, при выборе поставщиков электроэнергии для наших домов.

Химическая потенциальная энергия в простейшей форме представляет собой энергию, запасенную в соединениях и элементах. Эти элементы и соединения состоят из атомов и молекул, которые имеют атомные связи. Химические процессы могут разорвать эти атомные связи, высвобождая потенциальную энергию атомных связей и обеспечивая энергию. ^[21]  

Каждый день мы используем химическую потенциальную энергию пищи, чтобы дать энергию нашему телу. Мы едим пищу (соединение или элемент), и наша пищеварительная система (химический процесс) превращает потенциальную энергию пищи в химическую энергию. Затем мы можем работать с этой энергией. ^[22]  

Энергия сгорания действует подобно бензину. Химический процесс расщепляет сложную молекулу бензина на более мелкие молекулы (двуокись углерода и воду). Высвобождаемая энергия производит тепло, которое питает теперь движущийся автомобиль, причем движение автомобиля представляет собой кинетическую энергию. ^[22]  

Два камня — один большой и один маленький — балансируют на 100-футовом краю утеса — хороший способ подумать о потенциальной гравитационной энергии. Эта потенциальная энергия определяется как энергия объекта относительно его вертикального положения. Он увеличивается по мере увеличения высоты или массы объекта, или того и другого. Это связано с гравитационным полем Земли. ^[23]  

Вернемся к нашим скалам. Более крупный и тяжелый камень обладает большей потенциальной энергией, чем меньший камень, поскольку масса объекта больше, чем у меньшего камня. Давайте столкнем большой камень с края обрыва и превратим эту потенциальную энергию в кинетическую. Он останавливается в долине внизу и имеет очень небольшую потенциальную энергию. Наш меньший камень теперь обладает большей потенциальной энергией, чем стационарный большой камень, благодаря своему вертикальному положению.

Точно так же два одинаковых камня могут иметь разные уровни потенциальной энергии. Если один из них находится на высоте 100 футов, а другой — на высоте 500 футов, более высокий камень обладает большей потенциальной энергией, потому что ему нужно дальше падать.[24]

Принципы энергии, основанные на законах Ньютона, помогли нам понять окружающий мир и вселенную.

Потенциальная энергия — это накопленная или скрытая энергия объекта в состоянии покоя. Это основа многих концепций, связанных с физикой, потому что ее законы справедливы на любом уровне, от планетарного до атомарного.

Потенциальная энергия объекта поддается измерению. Его количество зависит от того, где находится объект — его энергии положения — и массы объекта.

Многие объекты преобразуют свою потенциальную энергию в кинетическую.

Химическая потенциальная энергия высвобождается, когда атомные связи, хранящиеся в соединениях и элементах, разрушаются в результате химических процессов. Затем эта химическая энергия используется другими способами, в так называемой работе . Энергия и работа — это, по сути, одно и то же — работа — это энергия в движении.

Потенциальная энергия, или работа, измеряется в джоулях, названных в честь Джеймса Прескотта Джоуля, английского математика, работа которого создала формулу об энергии и ее переносе. ^[25]   

Джоуль обозначается символом Дж в Международной системе единиц (СИ), а формула записывается следующим образом: нашего объекта ^[26]  
H – высота нашего объекта ^[26]
G – это ускорение из -за гравита, константа. наш объект с земли, чтобы дать ему потенциальную энергию, сила, которая заставит его ускоряться по направлению к земле, называется величиной силы (F). Второй закон Ньютона: F = мг. ^[26]

Что дает: Потенциальная гравитационная энергия = мгч ^[26] 

Если мы поднимем человека весом 200 фунтов на 100 футов в воздух, его потенциальная энергия составит 27 116,36 джоулей. Попробуйте этот удобный калькулятор для расчета потенциальной энергии.

Кинетическая энергия объекта также измеряется в джоулях. Все, что движется, имеет кинетическую энергию, но различные факторы влияют на то, сколько кинетической энергии имеет объект.

Первый фактор — скорость. Если два одинаковых объекта движутся с разной скоростью, то более быстрый объект будет иметь большую кинетическую энергию. Движущийся автомобиль, движущийся со скоростью 2 мили в час, имеет гораздо меньшую кинетическую энергию — энергию движения — чем тот же автомобиль, движущийся со скоростью 100 миль в час.

Второй фактор – масса. Если два тела движутся с одинаковой скоростью, но один из них имеет большую массу, то более тяжелый объект имеет большую кинетическую энергию. Снова используя аналогию с автомобилем, велосипед, движущийся со скоростью 20 миль в час, имеет меньшую кинетическую энергию, чем мусорный контейнер, движущийся с той же скоростью.

Кинетическая энергия обозначается как E, Ek или KE. Это половина массы объекта, умноженная на квадрат его скорости. Таким образом, оно пропорционально массе (m) и пропорционально квадрату его скорости. Формула написана: ^[27]  

Кинетическая энергия: KE = ½ mv2  

Если наш 200-фунтовый человек бежит со скоростью 8 миль в час, его кинетическая энергия составляет Дж 580,15 джоулей.

Для получения дополнительной информации вы можете прочитать больше о формулах энергии.[28]

Потенциальная и кинетическая энергия являются частью огромной энергии нашей Вселенной. Это разные формы энергии, но они тесно связаны между собой и измеряются в одних и тех же единицах (джоулях).

У меня есть реферальный код

? Если вас направил другой клиент Amigo Energy, введите его личный реферальный код, чтобы получить кредит. Принять условия.

Энергия никогда не теряется; она просто трансформируется в другие формы энергии. При выборе поставщика энергии полезно знать, откуда берется энергия и как она влияет на вашу повседневную жизнь. В конечном счете, это помогает нам понять окружающую среду и наше место во Вселенной.

Предоставлено вам amigoenergy.com

Источники:

1. Science Daily. Потенциальная энергия. https://www.sciencedaily.com/terms/potential_energy.htm. По состоянию на 9 ноября 2020 г. 
   

2. Химия LibreTexts. Введение в кинетическую и потенциальную энергию. https://chem.libretexts.org/Courses/Sacramento_City_College/SCC%3A_Chem_309_-_General_Organic_and_Biochemistry_(Bennett)/Text/01._Measuring_Matter_and_Energy/1.03%3A_Introduction_to_Kinetic_and_Potential_Energy. Обновлено 13 августа 2019 г.. По состоянию на 9 ноября 2020 г. 
   

3. Дифф. Кинетическая и потенциальная энергия. https://www.diffen.com/difference/Kinetic_Energy_vs_Potential_Energy. По состоянию на 9 ноября 2020 г. 
   

4. Изучай Альберту. ShowMe – Энергосбережение: Pendulum http://www.learnalberta.ca/content/sep20u/html/java/energy_cons_pendulum/applethelp/showme.html. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
   

5. Физика Об. Примеры потенциальной энергии https://physicsabout.com/potential-energy/. Обновлено 9 июня, 2020. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
   

6. Солнечные школы. Потенциальная энергия. https://www.solarschools.net/knowledge-bank/energy/forms/potential. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
   

7. Яркая буря. Кинетическая и потенциальная энергия атомов https://www.brightstorm.com/science/physics/heat-and-thermodynamics/kinetic-and-potential-energy-of-atoms/. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
   

8. Форбс. Спросите Итана: что такое электрон https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/04/06/ask-ethan-what-is-en-electro/?sh=438a769a3b4d. Обновлено 6 апреля 2019 г. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
   

9. Бостонский университет. Электрическая энергия и потенциал. https://физика.bu.edu/~duffy/py106/Potential.html. Обновлено 8 июля 1999 г. По состоянию на 12 ноября 2020 г. 
   

10. Наука. Что такое потенциальная энергия? https://sciencing.com/what-is-potential-energy-13712454.html. Обновлено 14 мая 2018 г. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

11. Университет Висконсина. Раздел 1: Что такое энергия? https://www.uwsp.edu/cnr-ap/KEEP/nres633/Pages/Unit1/Section-B-Two-Main-Forms-of-Energy.aspx. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

12. Компания ThoughtCo. Как работает электрическая энергия? https://www. thoughtco.com/electrical-energy-definition-and-examples-4119325. Обновлено 8 июня 2019 г. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

13. Тенденции науки. Звуковая энергия: определение и примеры https://sciencetrends.com/sound-energy-definition-and-examples/. Обновлено 29 ноября, 2018. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

14. Дети науки. Sound Facts.https://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/sound.html. Обновлено 11 апреля 2020 г. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

15. Государственные школы округа Лаудоун. Определение тепловой энергии. https://www.lcps.org/cms/lib/VA01000195/Centricity/Domain/3318/Thermal%20Energy.pdf. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

16. Солнечные школы. Термальная энергия. https://www.solarschools.net/knowledge-bank/energy/types/thermal. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

17. Солнечные школы. Энергия излучения. https://www.solarschools.net/knowledge-bank/energy/types/radiant#:~:text=Radiant%20energy%20is%20the%20energy, видимое%20to%20the%20human%20eye. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

18. Study.com: Что такое лучистая энергия? – Определение и примеры https://study.com/academy/lesson/what-is-radiant-energy-definition-examples.html. Обновлено 27 декабря 2012 г. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

19. Глиняный центр. Подробнее об энергии. https://www.theclaycenter.org/wp-content/uploads/2016/10/Energy-Curriculum-Forms.pdf. Обновлено в октябре 2016 г. По состоянию на 5 ноября 2020 г. 
    

20. Вселенная сегодня. Что такое механическая энергия. https://www.universetoday.com/73598/what-is-mechanical-energy/. Обновлено 14 сентября 2010 г. По состоянию на 12 ноября 2020 г. 
    

21. Кембриджское ядро. Химический потенциал и свободная энергия Гиббса https://www.cambridge. org/core/journals/mrs-bulletin/article/chemical-potential-and-gibbs-free-energy/2BACF973D95A697C947E741630951F46/основной считыватель. Обновлено 12 июля 2019 г. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

22. Боделл МТЧС. Продовольственные магазины Химическая энергия. https://bodell.mtchs.org/OnlineBio/BIOCD/text/chapter7/concept7.2.html. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

23. Онлайн-обучение математике. Гравитационная потенциальная энергия https://www.onlinemathlearning.com/gravitational-potential-energy.html. По состоянию на 10 ноября 2020 г. 
    

24. Солнечные школы. Потенциальная энергия. https://www.solarschools.net/knowledge-bank/energy/forms/potential. По состоянию на 2 ноября 2020 г. 
    

25. АПС Физика. Июнь 1849 г.: Джеймс Прескотт Джоуль и механический эквивалент тепла. Обновлено в июне 2015 г. По состоянию на 2 ноября 2020 г. 
    

26. Наука.