La conversione da energia potenziale a energia cinetica è un ciclo senza fine poiché è una parte essenziale della nostra vita quotidiana. Questo articolo discute l'elenco di energia potenziale per esempio di energia cinetica come elencato di seguito:
Prenota sul tavolo
Il libro che giace sul tavolo è a riposo; quindi ha immagazzinato o energia potenziale. Ma quando prendi il libro dal tavolo, la sua energia potenziale diventa energia cinetica mentre la sua posizione cambia, ed è in movimento insieme a te.
Tuttavia, non appena riponi il libro sul tavolo, la sua energia cinetica viene riconvertita nella sua energia potenziale poiché il libro è di nuovo a riposo rispetto al tavolo.
– Prenota sul tavolo
Leggi di più sul movimento relativo tra due oggetti interagenti.
Auto in cima alla collina
Innanzitutto, per raggiungere la cima della collina, il motore dell'auto deve fare abbastanza lavoro per sollevare l'auto trasformando la sua energia cinetica in energia potenziale. Pertanto, in cima ad una collina, l'auto ha energia cinetica nulla con energia potenziale massima pari a lavoro fatto.
Ora, anche se il motore si spegne, l'auto continuerà a scendere dalla collina dall'alto. L'energia potenziale massima viene quindi convertita in energia cinetica quando l'auto cambia la sua posizione stazionaria dall'alto verso il basso della collina.
– Auto in cima alla collina
Leggi di più sul lavoro svolto e la sua correlazione con l'energia.
Caduta di oggetti
Qualsiasi oggetto come una palla, una pietra o una mela a un certo punto altezza hanno l'energia potenziale dovuta alla loro posizione sollevata.
Quando rilasciavamo un oggetto dall'alto, veniva naturalmente tirato giù verso il suolo dal forza di gravità. Un oggetto cadrà verso il suolo mentre la sua energia potenziale si trasforma nella sua energia cinetica. Si sarà finalmente posato a terra quando la sua energia potenziale sarà esaurita.
Nella conversione dell'energia, l'esatta quantità di energia potenziale viene convertita in energia cinetica. Pertanto, è fondamentale considerare che l'energia non può essere creata; né distrutto – come da legge di conservazione dell'energia.
– Oggetti che cadono (credito- shutterstock)
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Skydiver
Quando i paracadutisti sono in piedi sull'aereo per saltare da un'altezza, hanno immagazzinato energia potenziale a tale altitudine.
Quando finalmente saltano dall'aereo, avviene la conversione della loro energia potenziale in energia cinetica, accelerando il loro movimento verso il basso verso il suolo.
– Paracadutista (credito: shutterstock)
Martellare un chiodo
L'attività di piantare un chiodo nel muro con un martello ci dà tre cose che dovremmo notare:
- Poiché il martello ha il potenziale per spostarsi più in alto o più in basso, il martello sollevato prima di colpire un chiodo ha la massima energia potenziale.
- Quando colpisci un chiodo con il martello, la massima conversione da energia potenziale a energia cinetica si verifica quando abbassiamo il martello dall'alto.
- Infine, non appena il martello colpisce un chiodo, conversione di energia secondaria si verifica e il martello guadagna nuovamente energia potenziale a riposo.
L'esempio del martello mostra che l'energia non viene persa durante l'intero processo di conversione dell'energia; cambia solo la sua forma da uno all'altro – come da legge di conservazione dell'energia.
– Martellare un chiodo (credito: shutterstock)
acqua della diga
Il lago o il livello dell'acqua nella parte superiore della diga ha l'energia potenziale poiché l'acqua del fiume che scorre è immagazzinata ad una certa altezza.
Ma quando le porte della diga si aprono, la sua energia potenziale immagazzinata viene convertita in energia cinetica mentre l'acqua della sezione superiore inizia a fluire ai livelli inferiori.
– Diga Acqua (credito: shutterstock)
Montagne russe
Durante la progettazione di qualsiasi montagna russa, gli ingegneri si assicurano che ci sarebbe un'energia potenziale adeguata per superare il effetto drenante dell'attrito – per muovere la sua macchina per tutto il viaggio.
Ciò significa che, all'inizio della corsa, le auto devono avere abbastanza energia immagazzinata, che le consente di correre per tutta la corsa. Questo movimento può essere ottenuto sollevando l'auto delle montagne russe a una certa altezza. Questo è il motivo principale perché le montagne russe di solito iniziano con una grande hill.
Quando l'auto inizia finalmente a scendere dalla collina, la sua energia potenziale immagazzinata si trasforma in energia cinetica, che accelera l'auto; e lo mantiene in movimento per la particolare lunghezza della pista.
– Montagne russe (credito: shutterstock)
Maggiori informazioni sul piano inclinato che facilita il lavoro.
Elastico allungato
Lavoriamo sull'elastico applicando forza muscolare per allungarlo. Anche se teniamo la gomma tesa a riposo, ha il potenziale per muoversi e acquisire la sua forma originale quando la rilasciamo. Questa è l'energia potenziale.
Quando finalmente rilasciamo l'elastico, la sua energia potenziale si trasforma in energia cinetica per tornare alla sua forma originale.
– Stretching Elastico (credito: shutterstock)
Pendolo semplice
Quando applichiamo una forza sull'oggetto sospeso del pendolo tirandolo o spingendolo verso una posizione più alta, ottiene la massima energia potenziale. In reazione alla forza applicata, sulla corda del pendolo viene esercitata una forza di ripristino che aiuta l’oggetto a ritornare nella posizione inferiore. La forza di richiamo necessaria viene immagazzinata nell'oggetto sospeso del pendolo.
Pertanto, quando rilasciamo un oggetto da una certa altezza, la sua energia potenziale viene convertita in energia cinetica a causa della forza di ripristino della corda del pendolo.
– Pendolo semplice (credito: shutterstock)
Primavera compressa
Considerando la molla, come la gomma elastica, possiamo fisicamente tirarla o spingerla per convertire la sua energia potenziale elastica in energia cinetica. Più forza gli applichiamo, più la sua energia potenziale viene immagazzinata e maggiore è la conversione in energia cinetica quando lo lasciamo andare.
Quando la molla compressa viene rilasciata, l'energia immagazzinata nella molla riprenderà la sua lunghezza originale, provocando un movimento all'oggetto.
Quando la molla inizia ad allungarsi, una piccola parte della sua energia potenziale viene convertita in energia termica poiché potrebbe esserci attrito tra un oggetto e la superficie della molla. Ciò significa che l'energia potenziale della molla compressa può essere convertita in altre forme di energia cinetica. Qui notiamo quell'altro conversioni energetiche involontarie si verificano anche quando l'energia viene convertita da una forma all'altra.
– Molla compressa (credito: shutterstock)
Maggiori informazioni sugli esempi di attrito radente.
batteria
Considera che la batteria elettrochimica è attaccata alla lampadina per illuminarla. La batteria di spegnimento contiene energia potenziale chimica immagazzinata.
Quando accendiamo la batteria, il movimento delle particelle interne provoca la conversione dell’energia chimica in energia cinetica elettrica – per trasportare l’elettricità alla lampadina – Ecco come il principio di funzionamento della batteria converte anche varie forme di energia.
– Batteria (credito: shutterstock)
Torcia elettrica
Come la batteria, quando accendiamo la torcia, la sua energia potenziale chimica viene convertita in un'altra forma di energia cinetica nota come energia luminosa. Nota che qui la torcia non solo si accende ma si riscalda anche. Ciò significa che la generazione di energia termica avviene insieme all'energia luminosa dalla sua energia potenziale chimica.
Questa generazione di energia termica che di solito consideriamo come l'energia che viene persa durante il conversione di energia primaria. Ciò significa che durante la conservazione primaria si verifica una conversione involontaria come l'energia persa.
– Torcia elettrica (credito: shutterstock)
Reazione chimica esotermica
L'energia potenziale delle particelle è la causa principale del reazione chimica esotermica. Quando le particelle interne come elettroni e protoni passano dall'avere un'energia potenziale più alta a un'energia potenziale più bassa, si verifica la conversione della loro energia potenziale in energia termica. La conversione dell'energia porta alla rottura dei legami chimici esistenti e alla formazione di nuovi legami nella reazione esotermica.
In un reazione endotermica, si verifica il processo opposto. I protoni e gli elettroni ottengono la massima energia cinetica quando iniziano a muoversi.
– Reazione esotermica vs endotermica (credito: shutterstock)
Bruciare petrolio, gas e carbone
Quando parliamo di gas, carbone o petrolio, parliamo di “memorizzato†energia.
Prendiamo tre casi: un barile pieno di petrolio o un gallone pieno di gas o una scatola contenente una bobina.
Quando bruciamo petrolio, gas o carbone, la loro energia immagazzinata viene rilasciata poiché comporta reazioni esotermiche. Quindi la loro energia potenziale immagazzinata si è trasformata in diverse forme di energia cinetica.
– Olio che brucia (credito: shutterstock)
Turbina eolica
Risorse rinnovabili come l'energia eolica sono una delle forme di energia potenziale. Quando l'energia eolica cade su una delle pale della turbina eolica, inizia a girare.
Poiché la turbina contiene il generatore che converte l'energia eolica in elettricità – una forma di energia cinetica, il concetto di conversione dell'energia da energia potenziale a energia cinetica gioca un ruolo vitale nel rendere la nostra terra più verde.
– Turbina eolica (credito: shutterstock)
Come viene convertita l'energia potenziale in energia cinetica?
Energia potenziale convertita in energia cinetica dall'attività umana o naturalmente come segue:
Le conversioni energetiche di un oggetto dipendono dalla sua posizione. Quando l'oggetto è a riposo o stazionario, immagazzina l'energia potenziale. Quando una forza viene applicata a un oggetto stazionario, accelera un oggetto nella direzione della forza applicata. Quando la posizione di un oggetto cambia, la sua energia potenziale immagazzinata viene convertita nell’energia di movimento chiamata energia cinetica, accelerando ulteriormente l’oggetto. Questa conversione di energia da potenziale a cinetica continua simultaneamente in entrambe le direzioni, spesso in varie forme di energia cinetica e potenziale contemporaneamente.
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