อะไรคือความแตกต่างระหว่างศักยภาพและพลังงานจลน์?

ความแตกต่างระหว่างศักยภาพและพลังงานจลน์ทั้งหมดลงมาในคุณสมบัติที่ง่ายมากของวัตถุหากวัตถุกำลังเคลื่อนที่จะมีพลังงานจลน์หรือพลังงานจลน์เป็นพลังงานของการเคลื่อนไหวพลังงานที่มีศักยภาพคือพลังงานที่เก็บไว้ในวัตถุและสามารถปล่อยภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมดังนั้นความแตกต่างระหว่างศักยภาพและพลังงานจลน์จะเกิดขึ้นได้ว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่หรือไม่

วัตถุจำนวนมากมีพลังงานที่มีศักยภาพที่สามารถปล่อยออกมาได้หลายวิธีเชื้อเพลิงและอาหารมีพลังงานที่มีศักยภาพซึ่งปล่อยออกมาเป็นพลังงานความร้อนหรือเคมีตามลำดับสปริงยังมีพลังงานที่มีศักยภาพเมื่อสปริงถูกปล่อยพลังงานที่เป็นไปได้จะถูกปล่อยออกมาเป็นพลังงานจลน์อีกตัวอย่างหนึ่งของพลังงานที่มีศักยภาพคือพลังงานที่มีศักยภาพแรงโน้มถ่วง

พลังงานที่มีศักยภาพแรงโน้มถ่วงเป็นพลังงานชนิดหนึ่งที่วัตถุมีเนื่องจากมันถูกยกขึ้นเหนือพื้นดินปริมาณพลังงานที่มีศักยภาพความโน้มถ่วงที่วัตถุมีตามที่มันถูกยกสามารถกำหนดได้โดยการวัดปริมาณงานที่ใช้เพื่อให้วัตถุที่นั่นโดยใช้ความสูงที่เพิ่มขึ้น (H) มวล (M) และแรงโน้มถ่วงของแรงโน้มถ่วงของEarth (G) ซึ่งคือ 10 n/kgสูตรสำหรับพลังงานที่มีศักยภาพแรงโน้มถ่วงคือ GPE ' MGHตัวอย่างเช่นน้ำหนัก 50 กิโลกรัมที่ยกขึ้น 5 ม. จะมี GPE 50 x 5 x 10 หรือ 2500 จูล (j) หน่วยพลังงาน

พลังงานที่มีศักยภาพจะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์น้ำหนักเริ่มต้นด้วยพลังงานที่มีศักยภาพแรงโน้มถ่วงในขณะที่อยู่เหนือพื้นดินเมื่อมันถูกปล่อยออกมามันจะเริ่มเร่งไปสู่พื้นดินเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมันจะมีทั้งศักยภาพและพลังงานจลน์ยิ่งใกล้เข้ามาถึงพื้นมากเท่าใดพลังงานที่มีศักยภาพก็จะถูกถ่ายโอนไปยังพลังงานจลน์มากขึ้นจนกว่าจะถึงจะกระทบกับพื้นดินและพลังงานทั้งหมดได้กลายเป็นพลังงานจลน์นี่คือหลักการที่อยู่เบื้องหลังการอนุรักษ์พลังงานในฟิสิกส์.การอนุรักษ์พลังงานระบุว่าพลังงานไม่สามารถถูกทำลายหรือสร้างและเป็นกฎพื้นฐานของฟิสิกส์จากด้านบนในขั้นต้นพลังงานที่มีศักยภาพความโน้มถ่วงถูกถ่ายโอนจากงานเพื่อยกน้ำหนักประการที่สองพลังงานจลน์ถูกถ่ายโอนจากพลังงานที่มีศักยภาพแรงโน้มถ่วงที่เก็บไว้ของน้ำหนักที่ยกขึ้นกล่าวอีกนัยหนึ่งศักยภาพและพลังงานจลน์เหมือนกันพลังงานจลน์ถูกคำนวณโดยใช้มวล (m) ของวัตถุและความเร็ว (V) ในสมการต่อไปนี้ - ke ' ½ mV 2 (มวลความเร็ว Xกำลังสองหารด้วย 2)จากตัวอย่างข้างต้นของเราเรารู้ว่าพลังงานจลน์ของน้ำหนักอยู่แล้วเนื่องจากศักยภาพและพลังงานจลน์เหมือนกันน้ำหนักมีพลังงานจลน์ของ 2,500 J ก่อนที่มันจะกระทบกับพื้นเราสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อกำหนดความเร็วของมันในขณะที่มันกระทบพื้นดินหรือความเร็วผลกระทบโดยการจัดเรียงสูตรสำหรับพลังงานจลน์ใหม่เราจะได้รับ - V 2 ' 2ke/m หรือ V 2 ' 2 x 2500/50 ' 100 ดังนั้นความเร็วในการกระแทกของน้ำหนักคือ 10 m/s (รากที่สองของสแควร์100).