Bármely test mozgásba hozása előfeltétele munka munka. Ugyanakkor e munka elvégzéséhez energiaigényt kell fordítani.
Az energia jellemzi a testet a munkavégzés képessége szempontjából. Az energia egység joule, rövidítve [J].
Bármely mechanikus rendszer teljes energiája egyenértékű a potenciális és a kinetikus energia teljes értékével. Ezért szokás, hogy a potenciális és a kinetikus energiát a mechanikus energia fajtáiként különítsék el.
Ha a biomechanikai rendszerekről beszélünk, akkor az ilyen rendszerek teljes energiája ezen felül hőt és anyagcserét eredményez..
Izolált testrendszerekben, amikor csak a gravitáció és a rugalmasság hat rájuk, a teljes energia nem változik. Ez az állítás az energiamegtakarítás törvénye..
Mi az egyik és a másik típusú mechanikus energia??
A potenciális energiáról
A potenciális energia az az energia, amelyet a testek kölcsönös pozíciója határoz meg, vagy ezek testének alkotóelemei kölcsönhatásba lépnek egymással. Más szavakkal, ezt az energiát meghatározzuk a testek közötti távolság.
Például, amikor egy test leesik, és egy esési pályára indul a környező testek, a gravitáció pozitív munkát végez. És fordítva, a test felemelése esetén beszélhetünk negatív munka előállításáról.
Potenciális energia képlete
Ezért minden testnek potenciális energiája van, ha a föld felszínétől bizonyos távolságra helyezkedik el. Minél nagyobb a magasság és a súly, annál nagyobb a test által végzett munka fontossága. Ugyanakkor az első példában, amikor a test leesik, a potenciális energia negatív lesz, és ha emelik, akkor a potenciális energia pozitív.
Ez a gravitációs munka egyenlő értékével magyarázható, de a potenciális energia változásának jele ellenkezője.
Az interakciós energia előfordulásának egy példája egy tárgy, amely rugalmas deformációnak van kitéve - tömörített rugó: ha kiegyenesedik, a rugalmasság erővel fog működni. Itt a munka befejezéséről beszélünk, amely a test alkotóelemeinek egymáshoz viszonyított helyzetének megváltozása miatt rugalmas deformáció alatt áll..
Összegezve az információkat, megjegyezzük, hogy abszolút minden olyan tárgynak, amelyet a gravitáció vagy a rugalmas erő befolyásol, megvan a potenciális különbség energiája.
A kinetikus energiáról
A kinetika az az energia, amelyet a testek elkezdenek birtokolni mozgási folyamat. Ennek alapján a nyugalmi test kinetikus energiája nulla.
Kinetikus energiaképlet
Ennek az energianek a nagysága megegyezik annak a munkának a nagyságrendjével, amelyet meg kell tenni a test kiengedése érdekében, és ezáltal mozgatni. Más szavakkal, a kinetikus energiát kifejezhetjük a teljes energia és a pihenő energia különbségeként.A mozgó test által létrehozott transzlációs mozgás működése közvetlenül függ a négyzet tömegétől és sebességétől. A forgási mozgás működése a tehetetlenség pillanatától és a szögsebesség négyzetétől függ.
A mozgó testek teljes energiája magában foglalja mindkét típusú munkát, ezt a következő kifejezés szerint határozzuk meg: A kinetikus energia fő jellemzői:
- additivitásra - a kinetikus energiát egy olyan rendszer energiaként határozza meg, amely anyagi pontok halmazából áll, és egyenlő a rendszer egyes pontjainak teljes kinetikus energiájával;
- invarianciaa referenciarendszer forgásához viszonyítva - a kinetikus energia független a pont sebességének helyzetétől és irányától;
- megőrzés - a jellemző azt jelzi, hogy a rendszerek kinetikus energiája minden interakció során változatlan marad, olyan esetekben, amikor csak a mechanikai tulajdonság változik.
Példák potenciális és kinetikus energiájú testekre
Minden olyan tárgy, amely álló helyzetben a föld felszínétől bizonyos távolságra emelt és elhelyezkedik, képes potenciális energiát birtokolni. Példaként erre daruval emelt betonlap, amely helyhez kötött, kakas rugó.
A kinetikus energia mozgó járműveket, valamint általában minden gördülő tárgyat tartalmaz.
Ugyanakkor a természetben, a háztartásban és a technológiában a potenciális energia képes kinetikássá, míg a kinetika viszont fordítva potenciális energiává alakulni..
labda, amelyet egy magasságból egy meghatározott pontból dobnak el: a legmagasabb helyzetben a golyó potenciális energiája maximális, és a kinetikus energia értéke nulla, mert a labda nem mozog, és nyugalomban marad. A magasság csökkenésével a potenciális energia ennek megfelelően csökken. Amikor a labda eléri a föld felületét, akkor gördül; A kinetikus energia jelenleg növekszik, és a potenciál nulla lesz.
Egyes testek mindkét típusú mechanikai energiával rendelkezhetnek egyszerre. Példaként adunk vizet, amely leesik a gátról, ingakról, repülő nyilakról.
Következtetés - mi a különbség a kinetikus energia és a potenciál között??
Összegzésképpen megjegyezzük, hogy mindkettő a mechanikai energia típusai. Fő különbség: a potenciális energia a távolságban elhelyezkedő kölcsönhatásban lévő testek energiája, a kinetikus energia pedig ezeknek a testeknek a mozgás energiáját képviseli..
