Il Energia cinetica è l'energia associata al movimento e energia potenziale è l'energia associata alla posizione in un sistema. L'energia, in generale, è la capacità di lavorare.
Rappresentano sia l'energia cinetica che quella potenziale i due tipi fondamentali di energia esistente. Qualsiasi altra energia è una versione diversa dell'energia cinetica o potenziale o una combinazione di entrambe. Ad esempio, l'energia meccanica è la combinazione di energia cinetica e potenziale.
| Energia cinetica | Energia potenziale | |
|---|---|---|
| Definizione | Energia associata al movimento. | Energia associata alla posizione in un sistema. |
| Unità SI | Joule, 1J = kg.mDue/ SDue | Joule, 1J = kg.mDue/ SDue |
| Formula | EK= ½ m. vDue |
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| Etimologia | Dal greco kinetikos: messo in moto. | Dal latino potis: capace, possibile. |
| Tipi |
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| Dipendenza | Quantità di massa e velocità. | Quantità di massa e altezza (gravitazionale). |
L'energia cinetica è il tipo di energia associata al movimento. Tutto ciò che si muove ha energia cinetica.
Nel sistema internazionale (SI), l'unità di energia cinetica è il jouje (J), la stessa di quella del lavoro. Un joule corrisponde a 1 kg.mDue/ SDue.
Energia cinetica (E.K) può essere calcolato utilizzando la formula:
EK= ½ m. vDue,
dove:
Da questa formula possiamo dedurre che l'energia cinetica dipende dalla quantità di massa e dalla velocità. Pertanto, un'auto alla stessa velocità di un camion ha meno energia cinetica. D'altra parte, un'auto a 80 km / h ha più energia cinetica di una a 40 km / h.
Nella vita quotidiana ci sono molti esempi di utilizzo dell'energia cinetica.
Il gioco del bowling, dove una persona lancia una palla tra 3 e 7 kg per abbattere 10 birilli, si basa sull'energia cinetica trasportata dalla palla, che dipende dalla sua massa e dalla velocità che trasporta.
Il vento non è altro che aria in movimento. L'energia cinetica del movimento dell'aria può essere trasformata in energia elettrica mediante turbine eoliche.
L'energia termica è l'energia cinetica associata al movimento microscopico delle particelle nel sistema. Quando riscaldiamo l'acqua o qualsiasi altro oggetto, aumentiamo l'energia cinetica mediante trasferimento di calore.
L'energia potenziale è il tipo di energia associata alla posizione relativa all'interno di un sistema, cioè la posizione di un oggetto rispetto a un altro. Due magneti separati hanno energia potenziale l'uno per l'altro.
In SI, l'unità di energia potenziale è il jouje (J), così come l'energia cinetica. Un joule corrisponde a 1 kg.mDue/ SDue.
L'energia potenziale gravitazionale è l'energia dovuta alla posizione dell'oggetto rispetto alla superficie terrestre:
EPg= m.g.h,
dove:
L'energia gravitazionale dipende dalla massa dell'oggetto e dall'altezza alla quale si trova l'oggetto rispetto a un livello di riferimento.
La formula per l'energia potenziale elastica è uguale a:
Eil= ½ kxDue
dove:
Quando la distanza è zero, cioè la molla non è stata allungata, l'energia potenziale elastica è uguale a 0.
Tra le fonti che utilizziamo per ottenere energia, molte dipendono dall'energia potenziale. Vediamo.
L'acqua immagazzinata in bacini sopraelevati, ad esempio nelle dighe, ha energia potenziale gravitazionale. L'acqua che cade trasforma la sua energia potenziale in energia cinetica, in grado di lavorare nelle turbine sul fondo della diga. Queste turbine generano elettricità che viene distribuita alla rete di distribuzione elettrica di paesi e città..
Quando una molla viene allungata o compressa, immagazzina una quantità di energia sotto forma di energia potenziale elastica. Quando la molla viene rilasciata, l'energia potenziale immagazzinata viene trasformata in energia cinetica.
L'arco e la freccia sono un esempio di come l'energia potenziale elastica viene trasformata in energia cinetica. Quando la corda dell'arco è tesa, viene eseguito il lavoro che viene immagazzinato come energia potenziale nella corda tesa. Quando si rilascia la corda, l'energia potenziale della corda viene trasformata in energia cinetica che viene poi trasferita alla freccia.
L'elettricità è una forma di energia potenziale determinata dalla posizione delle cariche in un sistema (il campo elettrico).
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