Чем кинетическая энергия отличается от потенциальной?
Путаюсь в двух энергиях. В чём разница между кинетической и потенциальной энергией, по каким формулам они считаются и когда какая «работает»?
2 ответа
Это два вида механической энергии.
Кинетическая энергия — энергия движения:
E_k = m·v²/2
Есть у всего, что движется. Зависит от скорости в квадрате: вдвое быстрее — вчетверо больше энергии.
Потенциальная энергия — энергия положения (запасённая). Для тела, поднятого на высоту:
E_p = m·g·h
Чем выше поднял — тем больше запас. У сжатой пружины своя: E = k·x²/2.
Как они «перетекают» друг в друга: подними мяч (запас E_p) и отпусти. Падая, он теряет высоту, E_p уменьшается, но растёт скорость — E_k увеличивается. В нижней точке вся потенциальная превратилась в кинетическую.
Закон сохранения механической энергии (без трения):
E_k + E_p = const
Пример: мяч падает с высоты 5 м. Вверху E_p = m·g·h, внизу вся она стала кинетической: m·g·h = m·v²/2. Масса сокращается: v = √(2·g·h) = √(2·10·5) = 10 м/с.
Единица обеих энергий — джоуль (Дж).
Простая аналогия: потенциальная энергия — это «деньги на счёте» (запас за счёт положения/высоты), кинетическая — «деньги в обороте» (за счёт движения). На горках в аквапарке вверху у тебя максимум потенциальной и ноль скорости, внизу — наоборот. Сумма примерно сохраняется, а небольшие потери уходят на трение и нагрев.