Хотя есть несколько виды энергииУченые могут сгруппировать их в две основные категории: кинетическая энергия и потенциальная энергия. Вот посмотрите на формы энергии, с примерами каждого типа.
Кинетическая энергия
Кинетическая энергия - это энергия движения. Атомы и их компоненты находятся в движении, поэтому вся материя обладает кинетической энергией. В большем масштабе любой движущийся объект обладает кинетической энергией.
Общая формула кинетической энергии для движущейся массы:
КЕ = 1/2 мВ2
KE - кинетическая энергия, m - масса, а v - скорость. Типичной единицей для кинетической энергии является джоуль.
Потенциальная энергия
Потенциальная энергия - это энергия, которую материя получает от своего расположения или положения. У объекта есть «потенциал» для работы. Примеры потенциальной энергии включают сани на вершине холма или маятник на вершине качели.
Одно из наиболее распространенных уравнений для потенциальной энергии может использоваться для определения энергии объекта относительно его высоты над основанием:
E = MGH
PE - потенциальная энергия, m - масса, g - ускорение под действием силы тяжести, а h - высота. Общей единицей потенциальной энергии является джоуль (Дж). Поскольку потенциальная энергия отражает положение объекта, она может иметь отрицательный знак. Положительный или отрицательный, зависит от того, выполнена ли работа по система или на система.
Другие виды энергии
В то время как классическая механика классифицирует всю энергию как кинетическую или потенциальную, существуют другие формы энергии.
Другие формы энергии включают в себя:
- гравитационная энергия - энергия, возникающая в результате притяжения двух масс друг к другу.
- электроэнергия - энергия от статического или движущегося электрического заряда.
- магнитная энергия - энергия от притяжения противоположных магнитных полей, отталкивания подобных полей или от связанного электрического поля.
- ядерная энергия - энергия от сильной силы, которая связывает протоны и нейтроны в атомном ядре.
- тепловая энергия - также называется тепло, это энергия, которая может быть измерена как температура. Он отражает кинетическую энергию атомов и молекул.
- химическая энергия - энергия, содержащаяся в химических связях между атомами и молекулой.
- механическая энергия - сумма кинетической и потенциальной энергии.
- энергия излучения - энергия электромагнитного излучения, включая видимый свет и рентгеновское излучение (например).
Объект может обладать как кинетической, так и потенциальной энергией. Например, автомобиль, едущий вниз по горе, имеет кинетическую энергию от своего движения и потенциальную энергию от своего положения относительно уровня моря. Энергия может переходить из одной формы в другую. Например, удар молнии может преобразовать электрическую энергию в энергию света, тепловую энергию и звуковую энергию.
Сохранение энергии
Хотя энергия может менять формы, она сохраняется. Другими словами, общая энергия системы это постоянное значение. Это часто пишется в терминах кинетической (KE) и потенциальной энергии (PE):
KE + PE = Константа
Качающийся маятник - отличный пример. Когда маятник качается, у него максимальная потенциальная энергия на вершине дуги, но при этом нулевая кинетическая энергия. В нижней части дуги у него нет потенциальной энергии, но есть максимальная кинетическая энергия.