2 hlavní formy energie

I když jich je několik druhy energie, vědci je mohou seskupit do dvou hlavních kategorií: Kinetická energie a potenciální energie. Zde je pohled na formy energie s příklady každého typu.

Kinetická energie je energie pohybu. Atomy a jejich komponenty jsou v pohybu, takže veškerá hmota má kinetickou energii. Ve větším měřítku má jakýkoli pohybový objekt kinetickou energii.

Obecný vzorec pro kinetickou energii je pro pohybující se hmotu:

KE = 1/2 mv²

KE je kinetická energie, m je hmotnost a v je rychlost. Typickou jednotkou pro kinetickou energii je joule.

Potenciální energie je energie, kterou hmota získá ze svého uspořádání nebo pozice. Objekt má „potenciál“ dělat práci. Příklady potenciální energie zahrnují sáňky na vrcholu kopce nebo kyvadlo na vrcholu jeho houpačky.

Jedna z nejběžnějších rovnic pro potenciální energii může být použita pro stanovení energie objektu s ohledem na jeho výšku nad základnou:

E = mgh

PE je potenciální energie, m je hmotnost, g je zrychlení v důsledku gravitace a h je výška. Společnou jednotkou potenciální energie je joule (J). Protože potenciální energie odráží polohu objektu, může mít negativní znaménko. Zda je pozitivní nebo negativní, záleží na tom, zda je práce dokončena

Zatímco klasická mechanika klasifikuje veškerou energii jako kinetickou nebo potenciální, existují i ​​jiné formy energie.

Jiné formy energie zahrnují:

• gravitační energie - energie vyplývající z přitahování dvou hmot k sobě navzájem.
• elektrická energie - energie ze statického nebo pohybujícího se elektrického náboje.
• magnetická energie - energie z přitahování opačných magnetických polí, odpuzování podobných polí nebo z přidruženého elektrického pole.
• nukleární energie - energie ze silné síly, která váže protony a neutrony v atomovém jádru.
• Termální energie - také nazývané teplo, to je energie, kterou lze měřit jako teplotu. Odráží kinetickou energii atomů a molekul.
• chemická energie - energie obsažená v chemických vazbách mezi atomy a molekulou.
• mechanická energie - součet kinetické a potenciální energie.
• zářivá energie - energie z elektromagnetického záření, včetně viditelného světla a rentgenového záření (například).

Objekt může mít kinetickou i potenciální energii. Například automobil jedoucí z hory má kinetickou energii ze svého pohybu a potenciální energii z polohy vzhledem k hladině moře. Energie se může změnit z jedné formy na druhou. Úder blesku může například převést elektrickou energii na světelnou energii, tepelnou energii a zvukovou energii.

Zatímco energie může měnit formy, je zachována. Jinými slovy, celková energie systému je konstantní hodnota. Toto je často psáno v podmínkách kinetické (KE) a potenciální energie (PE):

KE + PE = konstantní

Výkyvné kyvadlo je vynikajícím příkladem. Jako kyvadlo se houpe, má maximální potenciální energii v horní části oblouku, ale nulovou kinetickou energii. Ve spodní části oblouku nemá žádnou potenciální energii, ale maximální kinetickou energii.