Năng lượng động năng và tiềm năng
Share
Động năng là năng lượng được sở hữu bởi một cơ thể nhờ vào nó phong trào. Năng lượng tiềm năng là năng lượng được sở hữu bởi một cơ thể nhờ vào năng lượng của nó Chức vụ hoặc là tiểu bang. Trong khi động năng của một vật thể liên quan đến trạng thái của các vật thể khác trong môi trường của nó, thì năng lượng tiềm năng hoàn toàn độc lập với môi trường của nó. Do đó gia tốc của một vật không thể hiện rõ trong chuyển động của một vật, trong đó các vật khác trong cùng môi trường cũng đang chuyển động. Ví dụ, một viên đạn bắn xuyên qua người đang đứng sở hữu động năng, nhưng viên đạn không có động năng đối với một đoàn tàu di chuyển dọc theo.
Biểu đồ so sánh
Sự khác biệt - Điểm tương đồng -| Động năng | Năng lượng tiềm năng | |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Năng lượng của một cơ thể hoặc một hệ thống liên quan đến chuyển động của cơ thể hoặc của các hạt trong hệ thống. | Năng lượng tiềm năng là năng lượng được lưu trữ trong một đối tượng hoặc hệ thống do vị trí hoặc cấu hình của nó. |
| Liên quan đến môi trường | Năng lượng động học của một vật thể so với các vật thể chuyển động và đứng yên khác trong môi trường trực tiếp của nó. | Năng lượng tiềm năng không liên quan đến môi trường của một vật thể. |
| Khả năng chuyển nhượng | Năng lượng động học có thể được truyền từ vật thể chuyển động này sang vật thể khác, giả sử, trong các va chạm. | Năng lượng tiềm năng không thể được chuyển giao. |
| Ví dụ | Nước chảy, chẳng hạn như khi rơi từ thác nước. | Nước trên đỉnh thác, trước vách núi. |
| Đơn vị SI | Joule (J) | Joule (J) |
| Xác định các yếu tố | Tốc độ / vận tốc và khối lượng | Chiều cao hoặc khoảng cách và khối lượng |
Nội dung: Động năng và năng lượng tiềm năng
- 1 sự giao thoa giữa động năng và năng lượng tiềm năng
- 2 từ nguyên
- 3 loại năng lượng động năng và năng lượng tiềm năng
- 4 ứng dụng
- 5. Tài liệu tham khảo
Sự giao thoa giữa động năng và năng lượng tiềm năng
Định luật bảo toàn các trạng thái năng lượng rằng năng lượng không thể bị phá hủy mà chỉ có thể được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác. Lấy một ví dụ cổ điển của một con lắc đơn giản. Khi con lắc lắc, vật lơ lửng di chuyển cao hơn và do vị trí của nó, năng lượng tiềm năng tăng lên và đạt cực đại ở đỉnh. Khi con lắc bắt đầu đi xuống, năng lượng tiềm tàng được chuyển đổi thành động năng.
Khi một lò xo bị kéo căng sang một bên, nó sẽ tác dụng một lực sang phía bên kia để nó có thể trở lại trạng thái ban đầu. Lực này được gọi là khôi phục lực và hành động để đưa các vật thể và hệ thống đến vị trí mức năng lượng thấp của chúng. Lực cần thiết để kéo dài lò xo được lưu trữ trong kim loại dưới dạng năng lượng tiềm năng. Khi lò xo được giải phóng, năng lượng tiềm tàng được lưu trữ được chuyển đổi thành động năng bằng lực phục hồi.
Khi bất kỳ khối lượng nào được nâng lên, lực hấp dẫn của trái đất (và lực phục hồi trong trường hợp này) sẽ hoạt động để đưa nó trở lại. Năng lượng cần thiết để nâng khối lượng được lưu trữ dưới dạng năng lượng tiềm năng do vị trí của nó. Khi khối lượng giảm xuống, năng lượng tiềm tàng được chuyển đổi thành động năng.
Từ nguyên
Từ "động học" có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp kinesis, có nghĩa là "chuyển động." Các thuật ngữ "động năng" và "công việc", như được hiểu và sử dụng ngày nay, bắt nguồn từ thế kỷ 19. Cụ thể, "động năng" được cho là do William Thomson (Lord Kelvin) đặt ra vào khoảng năm 1850.
Thuật ngữ "năng lượng tiềm năng" được đặt ra bởi William Rankine, một nhà vật lý và kỹ sư người Scotland, người có liên quan đến nhiều ngành khoa học, bao gồm cả nhiệt động lực học.
Các loại năng lượng động năng và năng lượng tiềm năng
Năng lượng động học có thể được phân thành hai loại, tùy thuộc vào loại đối tượng:
- Động năng tịnh tiến
- Động năng quay
Cơ thể không quay cứng có chuyển động thẳng. Do đó động năng tịnh tiến là động năng sở hữu bởi một vật chuyển động theo đường thẳng. Động năng của một vật có liên quan đến động lượng của nó (tích của khối lượng và vận tốc, p = mv trong đó m là khối lượng và v là vận tốc). Động năng có liên quan đến động lượng thông qua quan hệ E = p ^ 2 / 2m và do đó động năng tịnh tiến được tính là E = mv ^ 2. Các vật thể cứng quay dọc theo khối tâm của chúng có động năng quay. Động năng quay của vật quay được tính bằng tổng động năng của các phần chuyển động khác nhau của nó. Các cơ quan nghỉ ngơi cũng có động năng. Các nguyên tử và phân tử trong đó đang chuyển động liên tục. Động năng của một cơ thể như vậy là thước đo nhiệt độ của nó.
Năng lượng tiềm năng được phân loại tùy thuộc vào lực phục hồi áp dụng.
- Năng lượng hấp dẫn - năng lượng tiềm tàng của một vật có liên quan đến lực hấp dẫn. Ví dụ, khi một cuốn sách được đặt trên bàn, năng lượng cần thiết để nâng cuốn sách lên khỏi sàn và năng lượng mà cuốn sách sở hữu do vị trí nâng cao của nó trên bàn là năng lượng hấp dẫn. Ở đây trọng lực là lực phục hồi.
- Năng lượng đàn hồi - năng lượng được sở hữu bởi một cơ thể đàn hồi như cung và máy phóng khi nó bị kéo căng và biến dạng theo một hướng là năng lượng tiềm năng đàn hồi. Lực phục hồi là độ đàn hồi hoạt động theo hướng ngược lại.
- Năng lượng hóa học tiềm năng - năng lượng liên quan đến sự sắp xếp các nguyên tử và phân tử trong cấu trúc là năng lượng tiềm năng hóa học. Năng lượng hóa học được sở hữu bởi một chất do tiềm năng mà nó phải trải qua thay đổi hóa học bằng cách tham gia vào phản ứng hóa học là năng lượng hóa học của chất đó. Khi nhiên liệu được sử dụng, ví dụ, năng lượng hóa học được lưu trữ trong nhiên liệu được chuyển đổi để tạo ra nhiệt.
- Năng lượng điện - năng lượng được sở hữu bởi một vật thể nhờ vào điện tích của nó là năng lượng điện thế. Có hai loại - năng lượng tĩnh điện và năng lượng điện động lực hoặc năng lượng từ trường.
- Năng lượng hạt nhân - năng lượng tiềm tàng được sở hữu bởi các hạt (neutron, proton) bên trong hạt nhân nguyên tử là năng lượng tiềm năng hạt nhân. Ví dụ, phản ứng tổng hợp hydro trong mặt trời chuyển đổi năng lượng tiềm tàng được lưu trữ trong vật chất mặt trời thành năng lượng ánh sáng.
Các ứng dụng
- Tàu lượn siêu tốc trong công viên giải trí bắt đầu bằng việc chuyển đổi động năng thành năng lượng hấp dẫn.
- Năng lượng hấp dẫn tiềm năng giữ các hành tinh trên quỹ đạo quanh mặt trời.
- Đạn được ném bởi một trebuchet sử dụng năng lượng hấp dẫn.
- Trong tàu vũ trụ, năng lượng hóa học được sử dụng để cất cánh sau đó động năng được tăng lên để đạt vận tốc quỹ đạo. Năng lượng động học tăng không đổi trong khi ở trên quỹ đạo.
- Năng lượng động học được đưa ra để đưa ra một quả bóng trong trò chơi bi-a được chuyển sang các quả bóng khác thông qua các va chạm.
Người giới thiệu
- Wikipedia: Động năng
- Wikipedia: Năng lượng tiềm năng
