運動とポテンシャルエネルギー:エネルギーコインの両側
エネルギー 仕事をする能力です。それには多くの形がありますが、最も基本的な2つは運動エネルギーです およびポテンシャルエネルギー 。
運動エネルギー
* 定義: 動きのためにオブジェクトが所有するエネルギー 。
* 式: KE =1/2 *mV²
* KE =運動エネルギー
* M =オブジェクトの質量
* v =オブジェクトの速度
* 例:
*動く車には運動エネルギーがあります。
*飛行機には運動エネルギーがあります。
*回転する上部には運動エネルギーがあります。
ポテンシャルエネルギー
* 定義: の位置または構成のためにオブジェクトが所有するエネルギー 。仕事をするためにリリースできるのは、保管されたエネルギーです。
* タイプ:
* 重力ポテンシャルエネルギー(GPE): 重力場に対するオブジェクトの位置により保存されているエネルギー。
* 式: gpe =mgh
* M =オブジェクトの質量
* G =重力による加速
* H =オブジェクトの高さ
* 弾性ポテンシャルエネルギー: 変形のためにオブジェクトに保存されているエネルギー(輪ゴムを伸ばしたり、スプリングを圧縮するなど)。
* 化学ポテンシャルエネルギー: 燃料のように、分子の結合に保存されたエネルギー。
* 例:
*棚にある本にはGPEがあります。
*伸縮した輪ゴムには、弾力性のあるポテンシャルエネルギーがあります。
*バッテリーには化学ポテンシャルエネルギーがあります。
相互作用
運動エネルギーとポテンシャルエネルギーは、多くの場合互換性があります 。 例えば:
*地面の上に保持されているボールにはGPEがあります。リリースされると、落ちるとGPEは下方に加速するとKEに変換されます。
*圧縮されたスプリングには弾性ポテンシャルエネルギーがあります。リリースされると、スプリングが拡大するとポテンシャルエネルギーがKEに変換されます。
覚えておくべきキーポイント:
* エネルギーが保存されています: システム内の総エネルギーは、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの間を変換できるにもかかわらず、一定のままです。
* 作業は、エネルギーが伝達されたときに行われます: オブジェクトが機能すると、エネルギーが失われます。オブジェクトで作業が行われると、エネルギーを獲得します。
ボールをマシンと宇宙自体の複雑な仕組みに投げるという単純な行為から、多くの物理的現象を理解するためには、運動学とポテンシャルエネルギーを理解することが重要です。