Aký je rozdiel medzi kinetickou energiou a potenciálnou energiou?

Ak chcete nastaviť akékoľvek telo v pohybe, predpokladom jevýrobok z . Na vykonanie tejto práce je zároveň potrebné vynaložiť určitú energiu.

Energia charakterizuje telo z hľadiska schopnosti pracovať. Jednotka na meranie energie jeJoule , skrátene [J].

Celková energia akéhokoľvek mechanického systému sa rovná celkovej hodnote potenciálnej a kinetickej energie. Preto je zvyčajné prideľovať potenciálnu a kinetickú energiu ako odrody mechanickej energie.

Ak hovoríme o biomechanických systémoch, potom celková energia takýchto systémov pozostáva dodatočne z tepla a energie metabolických procesov.

V izolovaných systémoch tiel, keď na nich pôsobí iba gravitácia a elasticita, sa veľkosť celkovej energie nemení. Toto vyhlásenie je zákonom o ochrane energie.

Čo je to jeden a druhý druh mechanickej energie?

O potenciálnej energii

\ t

Potenciálna energia je energia určená vzájomnou pozíciou tiel, alebo zložiek týchto orgánov, ktoré spolu navzájom pôsobia. Inými slovami, táto energia je určenávzdialenosťou medzi telesami .

Napríklad, keď telo spadne a uvedie do pohybu okolité telá na ceste pádu, gravitácia vytvára pozitívnu prácu. A naopak, v prípade zvyšovania tela môžeme hovoriť o produkcii negatívnej práce.

Vzorec potenciálnej energie

\ t

každé telo, hoci v určitej vzdialenosti od zemského povrchu, má potenciálnu energiu. Čím väčšia je výška a hmotnosť, tým väčšia je hodnota práce tela. Súčasne, v prvom príklade, keď telo padne, potenciálna energia bude záporná a keď je zvýšená, potenciálna energia je pozitívna.

To sa vysvetľuje rovnosťou práce gravitačnej sily na hodnote, ale opakom znamenia o zmene potenciálnej energie.

Príkladom interakčnej energie môže byť objekt, ktorý je vystavený elastickej deformácii -stlačená pružina : pri vyrovnaní bude pôsobiť elastická sila. Hovoríme tu o výkone práce v dôsledku zmeny umiestnenia súčastí karosérie voči sebe počas elastickej deformácie.

Ak zhrnieme informácie, všimneme si, že absolútne každý objekt ovplyvnený gravitačnou silou alebo silou pružnosti bude mať energiu rozdielu potenciálov.

Kinetická energia

Kinetická energia je energia, ktorú telá začínajú mať v dôsledku vykonávaniaprocesu pohybu . Na tomto základe je kinetická energia tiel v pokoji nulová.

Vzorec pre kinetickú energiu

\ t
Hodnota tejto energie je ekvivalentná množstvu práce, ktoré je potrebné vykonať na odstránenie tela z pokojového stavu a na jeho pohyb. Inými slovami, kinetická energia môže byť vyjadrená ako rozdiel medzienergie a odpočinku.

Práca translačného pohybu, ktorú vytvára pohybujúce sa teleso, priamo závisí od hmotnosti a rýchlosti na námestí. Práca rotačného pohybu závisí od momentu zotrvačnosti a štvorca uhlovej rýchlosti.

Celková energia pohybujúcich sa telies zahŕňa obidva druhy vyrábaných prác, určuje sa podľa tohto výrazu :. Hlavné charakteristiky kinetickej energie:

  • Aditivita- definuje kinetickú energiu ako energiu systému, ktorá sa skladá zo súboru hmotných bodov a rovná sa celkovej kinetickej energii každého bodu tohto systému;
  • Invariancevzhľadom na rotáciu referenčného systému - kinetická energia je nezávislá od polohy a smeru rýchlosti bodu;
  • Konzervácia- charakteristika indikuje, že kinetická energia systémov sa nezmenila pre akékoľvek interakcie, v prípadoch zmeny len v mechanických vlastnostiach.

Príklady orgánov s potenciálnou a kinetickou energiou

\ t

Všetky predmety vznesené a stacionárne v určitej vzdialenosti od zemského povrchu sú schopné mať potenciálnu energiu. Napríklad je tobetónová doska zvýšená žeriavom , ktorý je v stacionárnom stave, natiahnutá pružina.

Kinetická energia má pohyblivé vozidlá, ako aj vo všeobecnosti akýkoľvek valivý predmet.

Potenciálna energia je zároveň schopná v prírode, v domácej oblasti av inžinierstvepremeniť na kinetickú a kinetickú, naopak, na potenciálnu energiu.

Lopta , ktorá je odhodená z určitého bodu vo výške: v najvyššej polohe je potenciálna energia lopty maximálna a hodnota kinetickej energie je nula, pretože lopta sa nepohybuje a zostáva v pokoji. S klesajúcou výškou sa znižuje potenciálna energia. Keď lopta dosiahne povrch zeme, bude sa valiť; v momente, keď sa kinetická energia zvyšuje a potenciál sa rovná nule.

Niektoré orgány môžu mať súčasne oba typy mechanickej energie. Ako príklad uvádzame vodu, ktorá padá z priehrady, kyvadla a šípok lietania.

Záver - ako sa odlišuje kinetická energia od potenciálnej energie?

V súhrne uvádzame, že obidve súdruhmi mechanickej energie . Ich hlavným rozdielom je, že potenciálna energia je energia interakčných orgánov umiestnených na diaľku a kinetická energia je energiou pohybu týchto tiel.