Кинетическая и: Кинетическая энергия — урок. Физика, 7 класс.
alexxlab | 15.05.2023 | 0 | Разное
«Что такое кинетическая и потенциальная энергия для “чайников”?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ОбразованиеФизикаНаука
Анастасия Еремина
·
154,2 K
ОтветитьУточнитьПервый
Алексей Ленин
48
Студент-физик, SMMщик · 2 апр 2018
Энергия – это в первую очередь величина, характеризующая возможность тела совершить работу.
Кинетическая энергия – это энергия движения тела. Простейший пример – пуля. Пуля какой-то массы летит с какой – то скоростью. Врезавшись в какое – либо твердое тело она сдвинет его (или, возможно, пробьет) с большей вероятностью в том случае, если у нее больше скорость. Это кинетическая энергия.
Потенциальная энергия – энергия, описывающая взаимодействие. Вот яблоко растет на яблоне. Выберем нулевой уровень энергии на земле (Потенциальная энергия не определяется точно, нужно выбрать самому, где будет ее нуль). Тогда яблоко может упасть на землю и повредить ее как – либо. Согласитесь, чем выше яблоко висит, тем сильнее оно упадет.
Самое главное – в момент падения у яблока увеличивается скорость, но уменьшается высота. Это закон сохранения энергии. Когда яблоко упадет – его высота и скорость станут равны нулю, а энергия уйдет в работу – деформацию и нагревание земли – закон изменения энергии.
33,0 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Marie Afyan
1,7 K
Журналист · 23 апр 2016
Кинетическая энергия – это энергия движения тела. Соотвественно, если у нас есть какой-то объект, обладающий хоть какой-то массой и хоть какой-то скоростью, то он и обладает кинетической энергией.
Однако относительно разных систем отсчета эта кинетическая энергия у одного и того же объекта может быть разной. Пример. Есть бабушка, которая относительно земли нашей планеты… Читать далее26,0 K
Вячеслав Савченко
12 декабря 2017
Спасибо, очень просто и понятно.
Комментировать ответ…Комментировать…
Толя Жуков
7
1 дек 2020
Энергия это основная форма существования Вселенной. Только энергия обладает возможностью превращения в другие формы существования, например, в массу. Масса в свою очередь может проявлять себя как в потенциальной форме, так и в кинетической. Потенциальная и кинетическая энергия это условные формы, которые проявляются, в так называемом, покое и в движении. Масса всегда… Читать далее
10,3 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Первый
Дмитрий Мирошниченко
6
23 мая 2018
Энергия — это нечто, что сохраняется. Это самое важное, что нужно о ней понимать. Учёные хотели объяснить, что, например, качающийся маятник не может без постороннего вмешательства начать качаться сильнее (то есть, что его энергия не может сама увеличиться). Для этого ввели понятие энергии. Пусть, например, относительно одной системы отсчёта у меня потенциальная энергия… Читать далее
13,9 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Тарас Атавин
-5916 мар 2018
Судя по названию, кинетическая – это энергия движения, а потенциальная – энергия, которую тело может иметь. На самом деле кинетическая – это действиельно энергия движения, а потенциальная – это вообще энергия связи в системе. Конкретно потенциальная механическая – это энергия гравитационного звимодействия дух тел между собой. Выделяться способны обе.
10,8 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
Кинетическая и потенциальная энергия: характеристики, различия и значение
Кинетическая энергия — это энергия, связанная с движением, а потенциальная энергия — это энергия, связанная с положением в системе.
В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о кинетической и потенциальной энергии, ее характеристиках и примерах.
Индекс
- 1 кинетическая и потенциальная энергия
- 1.1 Кинетическая энергия
- 1.2 Кинетическая энергия
- 2 Как работает кинетическая энергия?
- 3 Виды потенциальной энергии
- 3.1 гравитационно потенциальная энергия
- 3.2 упругая потенциальная энергия
- 3.3 химическая потенциальная энергия
- 3.4 электростатическая потенциальная энергия
кинетическая и потенциальная энергия
Кинетическая энергия
Кинетическая энергия — это тип энергии, связанный с движением. Все, что движется, обладает кинетической энергией. В Международной системе (СИ) единицей кинетической энергии является джуже (Дж), которая является той же единицей, что и работа. Один джоуль равен 1 кг.м2/с2. Существует множество примеров использования кинетической энергии в быту.
- Боулинг: Боулинг — это человек, бросающий мяч весом 3-7 кг, чтобы сбить 10 кеглей, который основан на кинетической энергии, переносимой мячом, которая зависит от массы и скорости мяча.
- Ветер: Ветер — это не что иное, как воздух в движении. Кинетическая энергия движения воздуха может быть преобразована в электричество с помощью ветряных турбин.
- Тепловая энергия: Тепловая энергия — это кинетическая энергия, связанная с микроскопическим движением частиц в системе. Когда мы нагреваем воду или любой другой объект, мы добавляем кинетическую энергию за счет теплопередачи.
Кинетическая энергия
Потенциальная энергия — это тип энергии, связанный с относительным положением внутри системы, то есть с положением одного объекта по отношению к другому. Два отдельных магнита имеют потенциальную энергию относительно друг друга. В СИ единицей потенциальной энергии является джуже (Дж), как и кинетической энергии. Один джоуль равен 1 кг.м2/с2.
Многие источники энергии, которые мы используем, зависят от потенциальной энергии.
- Энергия, накопленная в плотинах: Вода, хранящаяся в приподнятом резервуаре, таком как плотина, обладает гравитационной потенциальной энергией. Когда вода падает, она преобразует потенциальную энергию в кинетическую энергию, способную совершать работу в турбинах, расположенных на дне плотины. Электроэнергия, вырабатываемая этими турбинами, распределяется по местной распределительной сети.
- Пружины: Когда пружина растягивается или сжимается, она запасает определенное количество энергии в виде упругой потенциальной энергии. Когда пружина освобождается, накопленная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию.
- Лук и стрелы: лук и стрелы являются примером того, как упругая потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Когда тетива натянута, проделанная работа сохраняется в натянутой тетиве в виде потенциальной энергии. Когда вы ослабляете тетиву, потенциальная энергия струны преобразуется в кинетическую энергию, которая затем передается стреле.
- электричество: Электричество — это форма потенциальной энергии, которая определяется расположением зарядов в системе (электрическим полем).
Как работает кинетическая энергия?
Когда объект движется, это происходит потому, что он обладает кинетической энергией. Если он сталкивается с другим объектом, может передать ему эту энергию, поэтому второй объект тоже движется. Чтобы объект приобрел движение или кинетическую энергию, к нему необходимо приложить работу или силу.
Чем дольше действует сила, тем больше скорость, достигаемая движущимся объектом, и тем больше его кинетическая энергия. Масса также связана с энергией движения. Чем больше масса тела, тем больше кинетическая энергия. Он может быть легко преобразован в тепло или другие виды энергии.
Среди характеристик кинетической энергии имеем:
- Это одно из проявлений энергии.
- Его можно перенести из одного тела в другое.
- Ее можно преобразовать в другой вид энергии, например, в тепловую энергию.
- Вы должны применить силу, чтобы начать движение.
- Это зависит от скорости и массы тела.
Сумма кинетической и потенциальной энергии производит механическую энергию (энергию, которая связывает положение объекта с его движением). Как упоминалось ранее, динамика относится к движению. Потенциал относится к количеству энергии, запасенной в организме в состоянии покоя.
Следовательно, потенциальная энергия будет зависеть от положения объекта или системы по отношению к окружающему их силовому полю. Кинетическая энергия зависит от движения объекта.
Виды потенциальной энергии
гравитационно потенциальная энергия
Гравитационная потенциальная энергия определяется как энергия, которой обладает массивный объект, когда он погружен в гравитационное поле. Гравитационные поля создаются вокруг очень массивных объектов, как массы планет и солнца.
Например, американские горки имеют наибольшую потенциальную энергию в самой высокой точке из-за их погружения в гравитационное поле Земли. Когда автомобиль падает и теряет высоту, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию.
упругая потенциальная энергия
Упругая потенциальная энергия связана с упругими свойствами вещества, то есть с его тенденцией возвращаться к своей первоначальной форме после воздействия силы деформации, превышающей его сопротивление. Очевидным примером упругой энергии является энергия, которой обладает пружина, расширяющаяся или сжимающаяся под действием внешней силы и возвращающаяся в исходное положение после прекращения действия внешней силы.
Другим примером является система лука и стрелы, когда лук натягивается эластичными волокнами, упругая потенциальная энергия достигает максимума, слегка изгибая древесину, но скорость остается нулевой. В следующее мгновение потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, и стрела вылетает на полной скорости.
химическая потенциальная энергия
Химическая потенциальная энергия – это энергия, запасенная в химических связях атомов и молекул. Примером является глюкоза в нашем организме, которая хранит химическую потенциальную энергию, которую наш организм преобразует (через процесс, называемый метаболизмом) в тепловую энергию для поддержания температуры тела.
То же самое касается ископаемого топлива (углеводородов) в бензобаке автомобиля. Химическая потенциальная энергия, запасенная в химических связях бензина, преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль.
электростатическая потенциальная энергия
В электричестве также применяется понятие потенциальной энергии, которая может быть преобразована в другие формы энергии, такие как кинетическая, тепловая или световая, учитывая огромную универсальность электромагнетизма. В этом случае энергия исходит от напряженности электрического поля, создаваемого заряженными частицами.
Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о кинетической и потенциальной энергии.
Кинетическая и потенциальная энергия – разница и сравнение
Кинетическая энергия – это энергия, которой обладает тело благодаря его движению . Потенциальная энергия — это энергия, которой обладает тело в силу его положения или состояния . В то время как кинетическая энергия объекта связана с состоянием других объектов в его окружении, потенциальная энергия полностью не зависит от его окружения. Следовательно, ускорение объекта не проявляется в движении одного объекта, когда другие объекты в той же среде также находятся в движении. Например, пуля, пронесшаяся мимо стоящего человека, обладает кинетической энергией, но пуля не имеет кинетической энергии по отношению к движущемуся рядом поезду.
Сравнительная таблица
Кинетическая энергия | Потенциальная энергия | |
---|---|---|
Определение | Энергия тела или системы по отношению к движению тела или частиц в системе. | Потенциальная энергия — это запасенная энергия в объекте или системе из-за его положения или конфигурации. |
Отношение к окружающей среде | Кинетическая энергия объекта относится к другим движущимся и неподвижным объектам в его непосредственной среде. | Потенциальная энергия не зависит от окружающей среды объекта. |
Передаваемость | Кинетическая энергия может передаваться от одного движущегося объекта к другому, скажем, при столкновениях. | Потенциальная энергия не может быть передана. |
Примеры | Текучая вода, например, при падении с водопада. | Вода в верхней части водопада перед обрывом. |
Единица СИ | Джоуль (Дж) | Джоуль (Дж) |
Определяющие факторы | Скорость/скорость и масса | Высота или расстояние и масса |
Взаимное преобразование кинетической и потенциальной энергии
Закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть уничтожена, а может только преобразовываться из одной формы в другую. Возьмем классический пример простого маятника. При качании маятника подвешенное тело перемещается выше, и благодаря его положению потенциальная энергия увеличивается и достигает максимума вверху. Когда маятник начинает качаться вниз, накопленная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию.
Когда пружина растягивается в одну сторону, она оказывает усилие на другую сторону, чтобы вернуться в исходное состояние. Эта сила называется восстанавливающей силой и действует, чтобы привести объекты и системы в положение с низким энергетическим уровнем. Сила, необходимая для растяжения пружины, сохраняется в металле в виде потенциальной энергии. Когда пружина освобождается, накопленная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию восстанавливающей силой.
Когда какая-либо масса поднимается, гравитационная сила Земли (и в данном случае возвращающая сила) возвращает ее обратно. Энергия, необходимая для подъема массы, хранится в виде потенциальной энергии из-за ее положения. Когда масса падает, накопленная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию.
Этимология
Слово «кинетический» происходит от греческого слова kinesis , что означает «движение». Термины «кинетическая энергия» и «работа», как они понимаются и используются сегодня, возникли в 19 веке. В частности, считается, что «кинетическая энергия» была введена Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) около 1850 года.
Термин «потенциальная энергия» был введен Уильямом Рэнкином, шотландским физиком и инженером, внесшим вклад в развитие различных наук, включая термодинамику.
Виды кинетической и потенциальной энергии
Кинетическая энергия может быть разделена на два типа в зависимости от типа объектов:
- Поступательная кинетическая энергия
- Кинетическая энергия вращения
Твердые невращающиеся тела движутся прямолинейно. 2. Твердые тела, вращающиеся вокруг своего центра масс, обладают вращательной кинетической энергией. Кинетическая энергия вращения вращающегося тела рассчитывается как полная кинетическая энергия различных его движущихся частей. Тела в состоянии покоя также обладают кинетической энергией. Атомы и молекулы в ней находятся в постоянном движении. Кинетическая энергия такого тела является мерой его температуры.
Потенциальная энергия классифицируется в зависимости от применимой восстанавливающей силы.
- Потенциальная энергия гравитации – потенциальная энергия объекта, связанная с гравитационной силой. Например, когда книга кладется на стол, энергия, необходимая для того, чтобы поднять книгу с пола, и энергия, которой обладает книга из-за ее приподнятого положения на столе, представляют собой гравитационную потенциальную энергию. Здесь гравитация является возвращающей силой.
- Упругая потенциальная энергия – энергия, которой обладает упругое тело, такое как лук и катапульта, когда оно растягивается и деформируется в одном направлении, является упругой потенциальной энергией. Возвращающая сила – упругость, действующая в противоположном направлении.
- Химическая потенциальная энергия – энергия, связанная с расположением атомов и молекул в структуре, является химической потенциальной энергией. Химическая энергия, которой обладает вещество благодаря способности претерпевать химические изменения, участвуя в химической реакции, представляет собой химическую потенциальную энергию вещества. Например, при использовании топлива химическая энергия, хранящаяся в топливе, преобразуется в тепло.
- Электрическая потенциальная энергия – энергия, которой обладает объект в силу его электрического заряда, является электрической потенциальной энергией. Есть два типа – электростатическая потенциальная энергия и электродинамическая потенциальная энергия или магнитная потенциальная энергия.
- Ядерная потенциальная энергия – потенциальная энергия, которой обладают частицы (нейтроны, протоны) внутри атомного ядра, является ядерной потенциальной энергией. Например, синтез водорода на Солнце преобразует потенциальную энергию, запасенную в солнечном веществе, в энергию света.
Приложения
- Американские горки в парке развлечений начинаются с преобразования кинетической энергии в гравитационную потенциальную энергию.
- Гравитационная потенциальная энергия удерживает планеты на орбитах вокруг Солнца.
- Снаряды выбрасываются требушетом с использованием гравитационной потенциальной энергии.
- В космических кораблях химическая энергия используется для взлета, после чего кинетическая энергия увеличивается для достижения орбитальной скорости. Полученная кинетическая энергия остается постоянной на орбите.
- Кинетическая энергия, переданная битку в игре в бильярд, передается другим шарам в результате столкновений.
Ссылки
- Википедия: Кинетическая энергия
- Википедия: Потенциальная энергия
- Подписаться
- Поделиться
- Укажите
- Авторы
Поделитесь этим сравнением:
Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:
«Кинетическая и потенциальная энергия». Diffen.com. Diffen LLC, н.д. Веб. 25 марта 2023 г. < >
Объяснитель: Кинетическая и потенциальная энергия
Когда мы говорим с друзьями об энергии, иногда мы говорим о том, как мы чувствуем себя усталыми или бодрыми. В других случаях мы имеем в виду, сколько заряда осталось в аккумуляторе наших телефонов. Но в науке слово энергия имеет очень конкретное значение. Это относится к способности выполнять какую-либо работу над объектом. Это может быть подъем объекта над землей или ускорение (или замедление). Или может запуститься химическая реакция. Есть много примеров.
Двумя наиболее распространенными видами энергии являются кинетическая (Ких-Нэт-ик) и потенциальная.
Скейтбордисты используют смену кинетической и потенциальной энергии, чтобы контролировать свою скорость и выполнять трюки. Когда кто-то катится по пандусу или холму, его скорость падает. Спускаясь с холма, их скорость возрастает. MoMo Productions/DigitalVision/Getty ImagesКинетическая энергия
Каждый движущийся объект обладает кинетической энергией. Это может быть автомобиль, несущийся по шоссе, футбольный мяч, летящий по воздуху, или божья коровка, медленно идущая по листу. Кинетическая энергия зависит всего от двух величин: массы и скорости.
Но каждый по-своему влияет на кинетическую энергию.
Для массы это простая зависимость. Удвойте массу чего-либо, и вы удвоите его кинетическую энергию. Один носок, брошенный в корзину для белья, будет иметь определенное количество кинетической энергии. Скомкайте два носка и бросьте их вместе с одинаковой скоростью; теперь вы удвоили кинетическую энергию.
Для скорости это квадратичное соотношение. Когда вы возводите в квадрат число в математике, вы умножаете его само на себя. Два в квадрате (или 2 х 2) равно 4. Три в квадрате (3 х 3) равно 9.. Итак, если вы возьмете этот единственный носок и бросите его в два раза быстрее, вы в четыре раза увеличите кинетическую энергию его полета.
Собственно, поэтому ограничения скорости так важны. Если автомобиль врезается в фонарный столб на скорости 30 миль в час (около 50 километров в час), что может быть типичной скоростью для района, при столкновении высвобождается определенное количество энергии. Но если тот же автомобиль едет со скоростью 60 миль в час (почти 100 километров в час), как на шоссе, энергия столкновения не удваивается. Сейчас он в четыре раза выше.
Педагоги и родители, подпишитесь на шпаргалку
Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Science News Explores в учебной среде
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
Потенциальная энергия
Объект обладает потенциальной энергией, когда что-то в его положении дает ему возможность выполнять работу. Обычно потенциальная энергия относится к энергии чего-либо, поскольку оно возвышается над поверхностью Земли. Это может быть машина на вершине холма или скейтбордист на вершине рампы. Это может быть даже яблоко, которое вот-вот упадет со столешницы (или с дерева). Тот факт, что он выше, чем мог бы быть, дает ему возможность высвобождать энергию, когда гравитация позволяет ему падать или катиться вниз.
Потенциальная энергия объекта напрямую связана с его высотой над поверхностью Земли. Удвоение его высоты удвоит его потенциальную энергию.
Слово «потенциал» намекает на то, что эта энергия каким-то образом накапливалась. Он готов к выпуску, но пока ничего не произошло. Вы также можете говорить о потенциальной энергии в источниках или в химических реакциях. Лента сопротивления, которую вы можете использовать для упражнений, накапливает энергию вашего натяжения, когда вы растягиваете ее сверх ее естественной длины. Это притяжение накапливает энергию — потенциальную энергию — в группе. Отпустите ленту, и она вернется к своей первоначальной длине. Точно так же динамитная шашка имеет химический тип потенциальной энергии. Его энергия не высвобождается до тех пор, пока не сгорит фитиль и не зажжет взрывчатку.
В этом видео вы увидите, как физика превращается в развлечение на американских горках, когда потенциальная энергия преобразуется в кинетическую и обратно — снова и снова.Сохранение энергии
Иногда кинетическая энергия становится потенциальной. Позже она может снова превратиться в кинетическую энергию. Рассмотрим качели. Если вы сидите на неподвижных качелях, ваша кинетическая энергия равна нулю (вы не двигаетесь), а ваш потенциал минимален. Но как только вы начнете движение, вы, вероятно, почувствуете разницу между верхней и нижней точками дуги вашего замаха.
В каждой высшей точке вы останавливаетесь только на мгновение. Затем вы снова начинаете качаться вниз. В тот момент, когда вы останавливаетесь, ваша кинетическая энергия падает до нуля. В этот же момент потенциальная энергия вашего тела достигает максимума. Когда вы возвращаетесь к нижней части дуги (когда вы ближе всего к земле), происходит обратное: теперь вы двигаетесь быстрее, поэтому ваша кинетическая энергия также достигает максимума. А поскольку вы находитесь в нижней части дуги замаха, потенциальная энергия вашего тела находится на самом низком уровне.
Когда две формы энергии меняются местами вот так, ученые говорят, что энергия сохраняется.
Это не то же самое, что экономить энергию, выключая свет, когда вы выходите из комнаты. В физике энергия сохраняется, потому что ее нельзя ни создать, ни уничтожить; он просто меняет форму. Вор, который захватывает часть вашей энергии на качелях, — это сопротивление воздуха. Вот почему вы в конечном итоге перестанете двигаться, если не будете продолжать качать ноги.
Подобные эластичные ленты очень полезны для развития силы во время тренировок. Эластичные, похожие на пружины ленты накапливают тип потенциальной энергии, когда вы их растягиваете. Чем дальше вы растягиваетесь, тем сильнее группа пытается отскочить назад. FatCamera/E+/Getty изображенияЕсли вы держите арбуз с вершины высокой лестницы, у него довольно много потенциальной энергии. В этот момент он также имеет нулевую кинетическую энергию. Но это меняется, когда вы отпускаете. На полпути к земле половина потенциальной энергии этой дыни превратилась в кинетическую энергию. Другая половина по-прежнему является потенциальной энергией. По пути к земле вся потенциальная энергия арбуза преобразуется в кинетическую энергию.
Но если бы вы могли подсчитать всю энергию всех крошечных кусочков арбуза, которые взорвались при ударе о землю (плюс звуковую энергию от этого SPLAT!), это составило бы первоначальную потенциальную энергию арбуза. Вот что физики подразумевают под сохранением энергии. Сложите все различные типы энергии до того, как что-то произошло, и вы получите всегда равно сумме всех его различных типов энергии впоследствии.
Силовые слова
Подробнее о сильных словахarc : Кривая, часто отображающая то, что кажется частью круга.
батарея : Устройство, которое может преобразовывать химическую энергию в электрическую.
химическая реакция : Процесс, который включает перестройку молекул или структуры вещества в противоположность изменению физической формы (например, из твердого состояния в газообразное).
сохранение : Действие по сохранению или защите чего-либо. Фокус этой работы может варьироваться от предметов искусства до исчезающих видов и других аспектов природной среды.
динамит : Тип взрывчатого вещества.
плавкий предохранитель : (v.) Чтобы объединить две вещи вместе, часто по какому-то шву. (сущ.) Шнур, трубка или другой материал, который может загореться и, в конечном итоге, воспламенить взрывчатое вещество. Или электрическое устройство, которое разрывает электрическую цепь при перегреве, тем самым предотвращая нагревание электрических проводов до уровня, который может привести к пожару.
гравитация : Сила, которая притягивает что-либо с массой или объемом к любому другому объекту с массой. Чем больше масса чего-либо, тем больше его гравитация.
воспламенение : (в химии) Для участия в первом этапе горения путем нагревания некоторого количества топлива (например, природного газа или бензина) до температуры, достаточной для начала горения.
кинетическая энергия : Энергия, удерживаемая объектом вследствие его движения. Количество этой содержащейся энергии будет зависеть как от массы (обычно веса) объекта, так и от его скорости.
масса : число, показывающее, насколько объект сопротивляется ускорению и замедлению — в основном мера того, из какого количества материи состоит этот объект.
физика : Научное изучение природы и свойств материи и энергии. Классическая физика — это объяснение природы и свойств материи и энергии, основанное на таких описаниях, как законы движения Ньютона. Ученый, который работает в таких областях, известен как физик .
потенциальная энергия : Энергия, удерживаемая объектом не из-за его движения, а из-за его положения или состояния (например, удерживание неподвижным тормозом или подвешивание на проводе). Примеры объектов, обладающих этим типом энергии, включают сжатую пружину или массу снега на склоне холма (подумайте о его способности вызывать лавину).