Untuk membuat tubuh bergerak, prasyarat adalah kerja kerja. Pada saat yang sama, untuk melakukan pekerjaan ini, perlu untuk mengeluarkan energi.
Energi mencirikan tubuh dalam hal kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Satuan energi adalah Joule, disingkat [J].
Energi total dari setiap sistem mekanis setara dengan nilai total energi potensial dan kinetik. Oleh karena itu, sudah lazim untuk membedakan energi potensial dan kinetik sebagai varietas energi mekanik.
Jika kita berbicara tentang sistem biomekanik, maka energi total dari sistem tersebut juga terdiri dari panas dan energi dari proses metabolisme.
Dalam sistem tubuh yang terisolasi, ketika hanya gravitasi dan elastisitas yang bekerja pada mereka, energi total tidak berubah. Pernyataan ini adalah hukum kekekalan energi..
Apa yang satu dan jenis energi mekanik lainnya?
Tentang energi potensial
Energi potensial adalah energi yang ditentukan oleh posisi timbal balik dari tubuh, atau komponen-komponen dari tubuh-tubuh ini berinteraksi satu sama lain. Dengan kata lain, energi ini ditentukan jarak antar tubuh.
Misalnya, ketika sebuah tubuh jatuh dan bergerak di sekitar tubuh pada jalur jatuh, gravitasi melakukan pekerjaan positif. Dan, sebaliknya, dalam hal mengangkat tubuh, kita dapat berbicara tentang produksi pekerjaan negatif.
Formula energi potensial
Karena itu, setiap benda, ketika terletak pada jarak tertentu dari permukaan bumi, memiliki energi potensial. Semakin besar tinggi dan berat, semakin besar pentingnya pekerjaan yang dilakukan oleh tubuh. Pada saat yang sama, pada contoh pertama, ketika tubuh jatuh, energi potensial akan menjadi negatif, dan ketika dinaikkan, energi potensial menjadi positif..
Ini dijelaskan oleh kesetaraan kerja gravitasi dalam nilai, tetapi sebaliknya dalam tanda perubahan energi potensial.
Contoh terjadinya energi interaksi adalah objek yang mengalami deformasi elastis - pegas terkompresi: ketika diluruskan, itu akan bekerja dengan kekuatan elastisitas. Di sini kita berbicara tentang penyelesaian pekerjaan karena perubahan lokasi komponen tubuh relatif satu sama lain di bawah deformasi elastis.
Merangkum informasi, kami mencatat bahwa benar-benar setiap objek yang dipengaruhi oleh gravitasi atau gaya elastis akan memiliki energi dari perbedaan potensial.
Tentang energi kinetik
Kinetik adalah energi yang mulai dimiliki tubuh proses pergerakan. Berdasarkan ini, energi kinetik tubuh saat istirahat sama dengan nol.
Formula energi kinetik
Besarnya energi ini setara dengan besarnya pekerjaan yang perlu dilakukan untuk mengeluarkan tubuh dari keadaan istirahat dan membuatnya, dengan demikian, bergerak. Dengan kata lain, energi kinetik dapat dinyatakan sebagai perbedaan antara energi total dan energi istirahat.Pekerjaan gerakan translasi yang dihasilkan oleh benda yang bergerak tergantung pada massa dan kecepatan kuadrat. Pekerjaan gerakan rotasi tergantung pada momen inersia dan kuadrat dari kecepatan sudut.
Energi total dari benda yang bergerak mencakup kedua jenis pekerjaan yang dilakukan, ditentukan, sesuai dengan ungkapan berikut :. Karakteristik utama energi kinetik:
- Aditivitas - mendefinisikan energi kinetik sebagai energi dari suatu sistem, yang terdiri dari satu set titik material, dan sama dengan total energi kinetik dari setiap titik sistem ini;
- Invarianrelatif terhadap rotasi sistem referensi - energi kinetik tidak tergantung pada posisi dan arah kecepatan titik;
- Hemat - karakteristik menunjukkan bahwa energi kinetik sistem tidak berubah dalam interaksi apa pun, dalam kasus di mana hanya karakteristik mekanik yang berubah.
Contoh tubuh dengan energi potensial dan kinetik
Semua benda yang terangkat dan terletak pada jarak tertentu dari permukaan bumi dalam keadaan diam mampu memiliki energi potensial. Sebagai contoh, ini pelat beton diangkat oleh derek, yang stasioner, memiringkan pegas.
Energi kinetik memiliki kendaraan yang bergerak, serta, secara umum, benda yang berputar.
Pada saat yang sama, di alam, masalah domestik dan dalam teknologi, energi potensial mampu berubah menjadi kinetik, dan pada gilirannya, kinetik sebaliknya, menjadi energi potensial.
Ball, yang dilemparkan dari titik tertentu pada ketinggian: di posisi tertinggi, energi potensial bola maksimum, dan nilai energi kinetik adalah nol, karena bola tidak bergerak dan tetap diam. Dengan penurunan ketinggian, energi potensial berkurang sesuai dengan itu. Saat bola mencapai permukaan bumi, bola akan bergulir; energi kinetik saat ini meningkat, dan potensial akan menjadi nol.
Beberapa benda mungkin memiliki kedua jenis energi mekanik pada saat yang bersamaan. Sebagai contoh, kami memberikan air yang jatuh dari bendungan, pendulum, panah terbang.
Kesimpulan - apa perbedaan antara energi kinetik dan potensial?
Untuk meringkas, kami mencatat bahwa keduanya jenis energi mekanik. Perbedaan utama mereka: energi potensial adalah energi dari benda-benda yang berinteraksi yang berada pada jarak tertentu, dan energi kinetik mewakili energi gerak tubuh-tubuh ini..
