Kinetische und potentielle Energie

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Robert Johnston
Kinetische und potentielle Energie

Das Kinetische Energie ist die Energie, die mit Bewegung verbunden ist und potenzielle Energie ist die Energie, die mit der Position in einem System verbunden ist. Energie ist im Allgemeinen die Fähigkeit, Arbeit zu leisten.

Sowohl kinetische als auch potentielle Energie repräsentieren die zwei grundlegenden Arten von Energie vorhandenen. Jede andere Energie ist eine andere Version der kinetischen oder potentiellen Energie oder eine Kombination aus beiden. Zum Beispiel ist mechanische Energie die Kombination von kinetischer und potentieller Energie.

Kinetische Energie Potenzielle Energie
Definition Energie in Verbindung mit Bewegung. Energie, die mit der Position in einem System verbunden ist.
SI-Einheiten Joule, 1J = kg.mzwei/ szwei Joule, 1J = kg.mzwei/ szwei
Formel UNDk= ½ m. vzwei
  • UNDP.=m.g.h. (Gravitation)
  • UNDdas= ½ k.x.zwei (elastisch)
Etymologie Aus dem Griechischen Kinetikos: in Bewegung setzen. Aus dem Lateinischen Potis: fähig, möglich.
Typen
  • Wind
  • Thermal
  • Gravitation
  • Elastisch
  • Elektrisch
  • Chemie
Abhängigkeit Menge an Masse und Geschwindigkeit. Menge an Masse und Höhe (Gravitation).

Was ist kinetische Energie??

Kinetische Energie ist die Art von Energie, die mit Bewegung verbunden ist. Alles, was sich bewegt, hat kinetische Energie.

Im internationalen System (SI) ist die Einheit der kinetischen Energie das Jouje (J), das gleiche wie das der Arbeit. Ein Joule entspricht 1 kg.mzwei/ szwei.

Formel zur Berechnung der kinetischen Energie

Kinetische Energie (E.k) kann nach folgender Formel berechnet werden:

UNDk= ½ m. vzwei,

wo:

  • m entspricht der Masse des Objekts und
  • v mit der Geschwindigkeit des Objekts.

Aus dieser Formel können wir schließen, dass die kinetische Energie von der Masse und der Geschwindigkeit abhängt. Somit hat ein Auto mit der gleichen Geschwindigkeit wie ein LKW weniger kinetische Energie. Andererseits hat ein Auto mit 80 km / h mehr kinetische Energie als eines mit 40 km / h.

Beispiele für kinetische Energie

Im täglichen Leben gibt es viele Beispiele für die Nutzung kinetischer Energie.

Bowling

Die Bowlingkugel hat während der Bewegung kinetische Energie.

Das Bowlingspiel, bei dem eine Person einen Ball zwischen 3 und 7 kg wirft, um 10 Stifte niederzuschlagen, basiert auf der vom Ball getragenen kinetischen Energie, die von seiner Masse und der Geschwindigkeit abhängt, die er trägt.

Wind

Der Wind ist nichts als bewegte Luft. Die kinetische Energie aus der Luftbewegung kann mittels Windkraftanlagen in elektrische Energie umgewandelt werden.

Wärmeenergie

Wärmeenergie ist kinetische Energie, die mit der mikroskopischen Bewegung der Partikel im System verbunden ist. Wenn wir Wasser oder ein anderes Objekt erhitzen, erhöhen wir die kinetische Energie durch Wärmeübertragung.

Was ist potentielle Energie??

Potentielle Energie ist die Art von Energie, die mit der relativen Position verbunden ist innerhalb eines Systems, dh die Position eines Objekts in Bezug auf ein anderes. Zwei separate Magnete haben potentielle Energie zueinander.

In SI ist die Einheit der potentiellen Energie das Jouje (J), ebenso wie die kinetische Energie. Ein Joule entspricht 1 kg.mzwei/ szwei.

Formeln zur Berechnung der potentiellen Energie

Die potentielle Gravitationsenergie ist die Energie aufgrund der Position des Objekts in Bezug auf die Erdoberfläche:

UNDS.= m.g.h.,

wo:

  • m ist die Masse des Objekts (Kilogramm),
  • G ist die Gravitationsbeschleunigungskonstante der Erde (gleich 9,8 m / szwei) Y.
  • h ist der Abstand (Höhe in Metern) zwischen der Erde und dem Objekt.

Die Gravitationsenergie hängt von der Masse des Objekts und der Höhe ab, in der sich das Objekt in Bezug auf ein Referenzniveau befindet.

Die Formel für die elastische potentielle Energie lautet:

UNDdas= ½ kxzwei

wo:

  • k ist die Federkraft konstant und
  • x ist das Maß für die Federverschiebung von einem Startpunkt zum Endpunkt.

Wenn der Abstand Null ist, dh die Feder nicht gedehnt wurde, ist die elastische potentielle Energie gleich 0.

Beispiele für potentielle Energie

Unter den Quellen, aus denen wir Energie gewinnen, hängen viele von potenzieller Energie ab. Wir werden sehen.

Die in Dämmen gespeicherte Energie

Wasserkraftwerke speichern potentielle Gravitationsenergie, um elektrische Energie zu erzeugen.

Wasser, das in erhöhten Stauseen, beispielsweise in Dämmen, gespeichert ist, hat ein potentielles Gravitationsenergie. Fallendes Wasser wandelt seine potentielle Energie in kinetische Energie um, die in den Turbinen am Boden des Damms arbeiten kann. Diese Turbinen erzeugen Strom, der an das Stromverteilungsnetz von Städten verteilt wird..

Federn

Wenn eine Feder gedehnt oder zusammengedrückt wird, speichert sie eine Energiemenge in Form von elastische potentielle Energie. Wenn die Feder freigegeben wird, wird die gespeicherte potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt.

Pfeil und Bogen

Pfeil und Bogen sind ein Beispiel dafür, wie elastische potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird. Wenn die Bogensehne gedehnt wird, wird Arbeit erledigt, die als potentielle Energie in der gedehnten Saite gespeichert ist. Beim Loslassen der Saite wird die potentielle Energie der Saite in kinetische Energie umgewandelt, die dann auf den Pfeil übertragen wird.

Elektrizität

Elektrizität ist eine Form potentieller Energie, die durch die Position von Ladungen in einem System (das elektrische Feld) bestimmt wird..

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