Kinetische en potentiële energie

De Kinetische energie is de energie geassocieerd met beweging en potentiële energie is de energie geassocieerd met positie in een systeem. Energie is over het algemeen het vermogen om te werken.

Zowel kinetische als potentiële energie vertegenwoordigen de twee fundamentele soorten energie bestaande. Elke andere energie is een andere versie van kinetische of potentiële energie of een combinatie van beide. Mechanische energie is bijvoorbeeld de combinatie van kinetische en potentiële energie.

	Kinetische energie	Potentiële energie
Definitie	Energie geassocieerd met beweging.	Energie geassocieerd met positie in een systeem.
SI eenheden	Joule, 1J = kg.mtwee/ stwee	Joule, 1J = kg.mtwee/ stwee
Formule	ENk= ½ m. vtwee	ENP.​m.g.h (zwaartekracht) ENde= ½ k.xtwee (elastisch)
Etymologie	Van Grieks kinetikos: in gang gezet.	Van het Latijn potis: capabel, mogelijk.
Types	Wind Thermisch	Zwaartekracht Elastisch Elektrisch Chemie
Afhankelijkheid	Hoeveelheid massa en snelheid.	Hoeveelheid massa en hoogte (zwaartekracht).

Wat is kinetische energie?

Kinetische energie is het type energie die wordt geassocieerd met beweging. Alles dat beweegt, heeft kinetische energie.

In het internationale systeem (SI) is de eenheid van kinetische energie het jouje (J), dezelfde als die van werk. Een joule komt overeen met 1 kg.m^twee/ s^twee.

Formule voor het berekenen van kinetische energie

Kinetische energie (E._k) kan worden berekend met behulp van de formule:

EN_k= ½ m. v^twee,

waar:

• m komt overeen met de massa van het object en
• v met de snelheid van het object.

Uit deze formule kunnen we afleiden dat de kinetische energie afhankelijk is van de hoeveelheid massa en van de snelheid. Zo heeft een auto met dezelfde snelheid als een vrachtwagen minder kinetische energie. Aan de andere kant heeft een auto met 80 km / u meer kinetische energie dan een auto met 40 km / u.

Voorbeelden van kinetische energie

In het dagelijks leven zijn er veel voorbeelden van het gebruik van kinetische energie.

Bowling

Het bowlen, waarbij een persoon een bal tussen 3 en 7 kg gooit om 10 kegels omver te werpen, is gebaseerd op de kinetische energie die door de bal wordt gedragen, die afhangt van zijn massa en de snelheid die hij draagt..

Wind

De wind is niets anders dan bewegende lucht. De kinetische energie van de beweging van de lucht kan door middel van windturbines worden omgezet in elektrische energie.

Thermische energie

Thermische energie is kinetische energie die wordt geassocieerd met de microscopische beweging van de deeltjes in het systeem. Wanneer we water of een ander object verwarmen, verhogen we de kinetische energie door warmteoverdracht.

Wat is potentiële energie?

Potentiële energie is het type energie die is gekoppeld aan de relatieve positie binnen een systeem, dat wil zeggen de positie van het ene object ten opzichte van het andere. Twee afzonderlijke magneten hebben potentiële energie voor elkaar.

In SI is de eenheid van potentiële energie het jouje (J), evenals kinetische energie. Een joule komt overeen met 1 kg.m^twee/ s^twee.

Formules om potentiële energie te berekenen

Gravitatie potentiële energie is de energie die het gevolg is van de positie van het object ten opzichte van het aardoppervlak:

EN_Pg​ m.g.h,

waar:

• m is de massa van het object (kilogram),
• g is de zwaartekrachtversnellingsconstante van de aarde (gelijk aan 9,8 m / s^twee) Y
• h is de afstand (hoogte in meters) tussen de aarde en het object.

De gravitatie-energie hangt af van de massa van het object en de hoogte waarop het object zich bevindt ten opzichte van een referentieniveau.

De formule voor elastische potentiële energie is gelijk aan:

EN_de= ½ kx^twee

waar:

• k is de veerkracht constant en
• X is de maat van de veerverplaatsing van een startpunt naar het eindpunt.

Als de afstand nul is, dat wil zeggen dat de veer niet is uitgerekt, is de elastische potentiële energie gelijk aan 0.

Voorbeelden van potentiële energie

Van de bronnen die we gebruiken om energie te verkrijgen, zijn er veel die afhankelijk zijn van potentiële energie. Laten we kijken.

De energie opgeslagen in dammen

Water opgeslagen in verhoogde reservoirs, bijvoorbeeld in dammen, heeft potentiële zwaartekrachtenergie. Vallend water zet zijn potentiële energie om in kinetische energie, die in staat is om werk te doen in de turbines onderaan de dam. Deze turbines wekken elektriciteit op die wordt gedistribueerd naar het elektriciteitsdistributienetwerk van steden..

Springs

Wanneer een veer wordt uitgerekt of samengedrukt, slaat deze een hoeveelheid energie op in de vorm van elastische potentiële energie. Wanneer de veer wordt losgelaten, wordt de opgeslagen potentiële energie omgezet in kinetische energie.

Pijl en boog

De pijl en boog is een voorbeeld van hoe elastische potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie. Wanneer de boogpees wordt gestrekt, wordt er werk verricht dat als potentiële energie in de uitgerekte snaar wordt opgeslagen. Bij het loslaten van de snaar wordt de potentiële energie van de snaar omgezet in kinetische energie die vervolgens wordt overgedragen op de pijl.

Elektriciteit

Elektriciteit is een vorm van potentiële energie die wordt bepaald door de positie van ladingen in een systeem (het elektrische veld).

Wellicht bent u geïnteresseerd in:

• Soorten energie
• Hernieuwbare en niet-hernieuwbare energiebronnen.