Energie bezieht sich auf die Fähigkeit eines Objekts oder Systems, Arbeit zu verrichten. Energie existiert in vielen verschiedenen Formen, einschließlich mechanischer, thermischer, chemischer, nuklearer und anderer. Alle Energieformen sind entweder kinetisch oder potentiell. Die mit der Position verbundene Energie wird als potentielle Energie ( PE ) bezeichnet, während die mit der Bewegung verbundene Energie als kinetische Energie (KE) bezeichnet wird.
Contents
Was ist kinetische Energie (KE)?
Kinetische Energie ist die Energie, die ein Körper oder ein System aufgrund seiner Bewegung besitzt. Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr kinetische Energie hat es. Die kinetische Energie eines Objekts wird basierend auf zwei Faktoren berechnet, darunter Geschwindigkeit (die Geschwindigkeit, mit der sich das Objekt in eine bestimmte Richtung bewegt) und Masse (wie viel Materie sich im Objekt befindet – dies wird normalerweise durch das Gewicht des Objekts gemessen). .
Jedes Objekt, das sich in Bewegung befindet, verwendet kinetische Energie, zum Beispiel eine gehende Person, ein geworfener Baseball, ein Krümel, der von einem Tisch fällt, und ein geladenes Teilchen in einem elektrischen Feld. Es gibt viele Formen kinetischer Energie und dazu gehören:
- Vibration – Die Energie aufgrund von Vibrationsbewegungen.
- Rotation – Die Energie aufgrund der Rotationsbewegung.
- Translational- Die Energie aufgrund der Bewegung von einem Ort zum anderen.
Die kinetische Energie ist eine skalare Größe, sie hat keine Richtung im Gegensatz zu Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft und Impuls, die kinetische Energie eines Objekts wird vollständig allein durch die Größe beschrieben. Genau wie Arbeit und potentielle Energie ist die metrische Standardmaßeinheit für kinetische Energie Joule , benannt nach James Prescott Joule, dem Physiker, der für die Erstellung der Formeln verantwortlich ist, die der Energieübertragung einen Sinn geben.
Die kinetische Energie (KE) eines Objekts wird durch die Gleichung KE = 0,5MV 2 dargestellt. Wobei M = Masse des Objekts und V = Geschwindigkeit des Objekts.
Aus dieser Gleichung können wir folgern, dass die kinetische Energie eines Objekts direkt proportional zum Quadrat seiner Geschwindigkeit ist. Dies bedeutet einfach, dass bei einer Verdoppelung der Geschwindigkeit eines Objekts die kinetische Energie folglich um den Faktor vier zunimmt.
Was Sie über kinetische Energie wissen müssen
- Kinetische Energie ist die Energie, die ein System oder ein Objekt in Bezug auf die Bewegung des Körpers oder der Teilchen im System besitzt.
- Zu den Faktoren, die die Größe der kinetischen Energie beeinflussen, gehören Geschwindigkeit/Geschwindigkeit und Masse.
- Die kinetische Energie eines Objekts ist relativ zu anderen bewegten und stationären Objekten in seiner unmittelbaren Umgebung.
- Kinetische Energie kann je nach Art der Objekte in Typen eingeteilt werden: kinetische Translationsenergie, kinetische Vibrationsenergie und kinetische Rotationsenergie.
- Die SI-Einheit der kinetischen Energie ist Joule (J).
- Die Messung der kinetischen Energie in einem Objekt wird basierend auf der Masse und Geschwindigkeit des Objekts berechnet.
- Die kinetische Energiegleichung lautet KE=0.5 mv^2 wobei m=Masse und v=Geschwindigkeit/Geschwindigkeit sind.
- Kinetische Energie kann von einem Objekt auf ein anderes übertragen werden, wie es bei Kollisionen der Fall ist.
Was ist potentielle Energie (PE)?
Potenzielle Energie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Position relativ zu anderen Objekten, Spannungen in sich selbst, seiner elektrischen Ladung oder anderen Faktoren besitzt. Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie weder erzeugt noch vernichtet werden. Energie kann jedoch von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Dabei kann potentielle Energie in Bewegungsenergie (kinetische Energie) und wiederum in andere Formen wie elektrische Energie umgewandelt werden. Die zwei Hauptarten potentieller Energie sind die potentielle Gravitationsenergie und die elastische potentielle Energie.
Die potentielle Gravitationsenergie ist die Energie ist ein Objekt, das in einer vertikalen Position gehalten wird, da die Schwerkraft die Schwerkraft nach unten zieht, während die elastische potentielle Energie Energie ist, die in Objekten gespeichert ist, die gedehnt oder komprimiert werden können, wie Trampoline, Gummi Bänder und Bungee-Seile.
Andere Arten potenzieller Energie
- Elektrisches Potentialfeld (Energie aufgrund der elektrischen Ladung des Objekts).
- Potentielle Kernenergie (Energie der Teilchen im Inneren eines Atoms.
- Chemische potentielle Energie (Energie, die in einem Stoff aufgrund seiner chemischen Bindungen gespeichert ist).
Potentielle Energie und Arbeit
Die potentielle Energie ist gleich der Arbeit, die verrichtet wird, um ein Objekt in seine Position zu bringen. Zum Beispiel, wenn Sie eine Kiste vom Boden heben und auf einen Tisch stellen. Die potentielle Energie der Kiste auf dem Tisch entspricht der Arbeit, die erforderlich ist, um die Kiste vom Boden auf den Tisch zu bewegen.
Potentielle Energiegleichung
Die potentielle Energie (PE) eines Objekts kann durch die Gleichung PE= mgh dargestellt werden , wobei m die Masse des Objekts darstellt, h die Höhe des Objekts darstellt und g die Gravitationsfeldstärke (9,8 N/kg auf der Erde) darstellt. – manchmal auch als Erdbeschleunigung bezeichnet.
Aus der Gleichung können wir auch folgern, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen der potentiellen Energie und der Masse eines Objekts gibt, je größer die Masse eines Objekts, desto größer seine potentielle Energie. Darüber hinaus ist die potentielle Energie eines Objekts direkt proportional zur Höhe des Objekts, je höher ein Objekt angehoben wird, desto größer ist die potentielle Gravitationsenergie.
Was Sie über Potenziale wissen müssen
- Potentielle Energie ist die Energie, die in einem Objekt oder System aufgrund seiner Position oder Anordnung von Teilen gespeichert ist.
- Zu den Faktoren, die die Größe der potentiellen Energie beeinflussen, gehören Höhe oder Entfernung und Masse.
- Die potentielle Energie ist nicht relativ zur Umgebung eines Objekts.
- Die potentielle Energie wird nach der anwendbaren Rückstellkraft klassifiziert. Zu den Arten potentieller Energie gehören: potentielle Gravitationsenergie, elastische potentielle Energie, chemische potentielle Energie, elektrische potentielle Energie und nukleare potentielle Energie.
- Die SI-Einheit der potentiellen Energie ist Joule (J).
- Die Messung der potentiellen Energie in einem Objekt wird basierend auf der Masse des Objekts und seiner Höhe oder Entfernung berechnet.
- Die potentielle Energiegleichung lautet PE=mgh , wobei m=Masse, g= Erdbeschleunigung und h=Höhe sind.
- Potentielle Energie kann nicht von einem Objekt auf ein anderes übertragen werden.
Lesen Sie auch : Unterschied zwischen Geschwindigkeit und Geschwindigkeit
Unterschied zwischen kinetischer Energie und potentieller Energie in Tabellenform
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | KINETISCHE ENERGIE | POTENZIELLE ENERGIE |
| Beschreibung | Kinetische Energie ist die Energie, die ein System oder ein Objekt in Bezug auf die Bewegung des Körpers oder der Teilchen im System besitzt. | Potentielle Energie ist die Energie, die in einem Objekt oder System aufgrund seiner Position oder Anordnung von Teilen gespeichert ist. |
| Beeinflussende Faktoren | Zu den Faktoren, die die Größe der kinetischen Energie beeinflussen, gehören Geschwindigkeit/Geschwindigkeit und Masse. | Zu den Faktoren, die die Größe der potentiellen Energie beeinflussen, gehören Höhe oder Entfernung und Masse. |
| Auswirkungen auf die Objekte in unmittelbarer Umgebung | Die kinetische Energie eines Objekts ist relativ zu anderen bewegten und stationären Objekten in seiner unmittelbaren Umgebung. | Die potentielle Energie ist nicht relativ zur Umgebung eines Objekts. |
| Typen | Kinetische Energie kann je nach Art der Objekte in Typen eingeteilt werden: kinetische Translationsenergie, kinetische Vibrationsenergie und kinetische Rotationsenergie. | Die potentielle Energie wird nach der anwendbaren Rückstellkraft klassifiziert. Zu den Arten potentieller Energie gehören: potentielle Gravitationsenergie, elastische potentielle Energie, chemische potentielle Energie, elektrische potentielle Energie und nukleare potentielle Energie. |
| SI-Einheit | Die SI-Einheit der kinetischen Energie ist Joule (J). | Die SI-Einheit der potentiellen Energie ist Joule (J). |
| Messung | Die Messung der kinetischen Energie in einem Objekt wird basierend auf der Masse und Geschwindigkeit des Objekts berechnet. | Die Messung der potentiellen Energie in einem Objekt wird basierend auf der Masse des Objekts und seiner Höhe oder Entfernung berechnet. |
| Gleichung | Die kinetische Energiegleichung lautet KE=0.5 mv^2 wobei m=Masse und v=Geschwindigkeit/Geschwindigkeit sind. | Die potentielle Energiegleichung lautet PE=mgh , wobei m=Masse, g= Erdbeschleunigung und h=Höhe sind. |
| Übertragbarkeit | Kinetische Energie kann von einem Objekt auf ein anderes übertragen werden, wie es bei Kollisionen der Fall ist. | Potentielle Energie kann nicht von einem Objekt auf ein anderes übertragen werden. |
