Tenaga kinetik dan berpotensi

Tenaga kinetik adalah tenaga yang dimiliki oleh badan berdasarkan nya pergerakan. Tenaga keupayaan Adakah tenaga yang dimiliki oleh badan berdasarkannya kedudukan atau Negeri. Walaupun tenaga kinetik objek adalah relatif kepada keadaan objek lain dalam persekitarannya, tenaga berpotensi sepenuhnya bebas dari persekitarannya. Oleh itu, pecutan objek tidak jelas dalam pergerakan satu objek, di mana objek lain dalam persekitaran yang sama juga bergerak. Contohnya, peluru yang melangkah melewati seseorang yang berdiri mempunyai tenaga kinetik, tetapi peluru itu tidak mempunyai tenaga kinetik berkenaan dengan kereta api yang bergerak bersama.

Carta Perbandingan

Interversi tenaga kinetik dan berpotensi

Undang -undang pemuliharaan tenaga menyatakan bahawa tenaga tidak dapat dimusnahkan tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke yang lain. Ambil contoh klasik pendulum yang mudah. Oleh kerana pendulum berayun, badan yang digantung bergerak lebih tinggi dan disebabkan oleh kedudukannya potensi tenaga meningkat dan mencapai maksimum di bahagian atas. Apabila pendulum memulakan ayunan ke bawah, tenaga berpotensi yang disimpan ditukar menjadi tenaga kinetik.

Apabila musim bunga diregangkan ke satu sisi, ia menimbulkan daya ke sisi lain supaya ia dapat kembali ke keadaan asalnya. Kekuatan ini dipanggil memulihkan daya dan bertindak untuk membawa objek dan sistem ke kedudukan tahap tenaga rendah mereka. Daya yang diperlukan untuk meregangkan musim bunga disimpan dalam logam sebagai tenaga yang berpotensi. Apabila musim bunga dibebaskan, tenaga berpotensi tersimpan diubah menjadi tenaga kinetik oleh daya pemulihan.

Apabila mana -mana jisim diangkat, daya graviti bumi (dan daya pemulihan dalam kes ini) bertindak untuk membawanya kembali ke bawah. Tenaga yang diperlukan untuk mengangkat jisim disimpan sebagai tenaga yang berpotensi kerana kedudukannya. Apabila jisim dijatuhkan, tenaga berpotensi tersimpan ditukar kepada tenaga kinetik.

Etimologi

Perkataan "kinetik" berasal dari perkataan Yunani Kinesis, yang bermaksud "gerakan."Istilah" tenaga kinetik "dan" kerja ", seperti yang difahami dan digunakan hari ini, berasal dari abad ke -19. Khususnya, "Tenaga Kinetik" dipercayai telah dicipta oleh William Thomson (Lord Kelvin) sekitar tahun 1850.

Istilah "tenaga berpotensi" dicipta oleh William Rankine, seorang ahli fizik dan jurutera Scotland yang berkomunikasi dengan pelbagai sains, termasuk termodinamik.

Jenis tenaga kinetik dan tenaga berpotensi

Tenaga kinetik boleh diklasifikasikan kepada dua jenis, bergantung kepada jenis objek:

• Tenaga kinetik translasi
• Tenaga kinetik putaran

Badan tidak berputar tegar mempunyai gerakan rectilinear. Oleh itu, tenaga kinetik translasi adalah tenaga kinetik yang dimiliki oleh objek yang bergerak dalam garis lurus. Tenaga kinetik objek berkaitan dengan momentumnya (produk jisim dan halaju, p = mv di mana m adalah jisim dan v adalah halaju). Tenaga kinetik berkaitan dengan momentum melalui hubungan e = p^2 / 2m dan oleh itu tenaga kinetik translasi dikira sebagai e = ½ mv^2. Badan tegar yang berputar di sepanjang pusat jisim mereka mempunyai tenaga kinetik putaran. Tenaga kinetik putaran badan berputar dikira kerana jumlah tenaga kinetik dari bahagian bergerak yang berbeza. Badan berehat juga mempunyai tenaga kinetik. Atom dan molekul di dalamnya dalam gerakan berterusan. Tenaga kinetik badan sedemikian adalah ukuran suhunya.

Tenaga berpotensi diklasifikasikan bergantung kepada daya pemulihan yang berkenaan.

• Tenaga potensi graviti - tenaga berpotensi objek yang dikaitkan dengan daya graviti. Sebagai contoh, apabila buku diletakkan di atas meja, tenaga yang diperlukan untuk menaikkan buku dari lantai dan tenaga yang dimiliki oleh buku itu kerana kedudukannya yang tinggi di atas meja adalah tenaga potensi graviti. Di sini graviti adalah daya pemulihan.
• Tenaga berpotensi elastik - Tenaga yang dimiliki oleh badan elastik seperti busur dan melontarkan apabila ia diregangkan dan cacat dalam satu arah adalah tenaga berpotensi elastik. Daya pemulihan adalah keanjalan yang bertindak ke arah yang bertentangan.
• Tenaga berpotensi kimia - tenaga yang berkaitan dengan susunan atom dan molekul dalam struktur adalah tenaga berpotensi kimia. Tenaga kimia yang dimiliki oleh bahan yang disebabkan oleh potensi yang perlu menjalani perubahan kimia dengan mengambil bahagian dalam tindak balas kimia adalah tenaga potensi kimia bahan. Apabila bahan api digunakan, sebagai contoh, tenaga kimia yang disimpan dalam bahan bakar ditukar untuk menghasilkan haba.
• Tenaga potensi elektrik - Tenaga yang dimiliki oleh objek berdasarkan cas elektriknya adalah tenaga potensi elektrik. Terdapat dua jenis - tenaga berpotensi elektrostatik dan tenaga potensi elektrodinamik atau tenaga berpotensi magnetik.
• Tenaga berpotensi nuklear - tenaga berpotensi yang dimiliki oleh zarah (neutron, proton) di dalam nukleus atom adalah tenaga potensi nuklear. Sebagai contoh, Fusion Hidrogen di Matahari Menukar Tenaga Potensi yang disimpan dalam bahan solar ke dalam tenaga ringan.

Aplikasi

• Coaster roller di taman hiburan bermula dengan penukaran tenaga kinetik menjadi tenaga potensi graviti.
• Tenaga potensi graviti membuat planet di orbit di sekitar matahari.
• Projektil dilemparkan oleh trebuchet yang menggunakan tenaga potensi graviti.
• Dalam kapal angkasa, tenaga kimia digunakan untuk berlepas selepas itu tenaga kinetik meningkat untuk mencapai halaju orbit. Tenaga kinetik yang diperoleh tetap berterusan semasa berada di orbit.
• Tenaga Kinetik Diberikan untuk mengikat bola dalam permainan biliard dipindahkan ke bola lain melalui perlanggaran.