Двете основни форми на енергия

Въпреки че има няколко видове енергия, учените могат да ги групират в две основни категории: кинетична енергия и потенциална енергия. Ето разглеждане на формите на енергия, с примери за всеки тип.

Кинетичната енергия е енергия на движението. Атомите и техните компоненти са в движение, така че цялата материя притежава кинетична енергия. В по-голям мащаб всеки предмет в движение има кинетична енергия.

Обща формула за кинетична енергия е за движеща се маса:

KE = 1/2 mv²

KE е кинетична енергия, m е маса, а v е скорост. Типична единица за кинетична енергия е джаулът.

Потенциалната енергия е енергия, която материята печели от своето подреждане или положение. Обектът има 'потенциал' да върши работа. Примерите за потенциална енергия включват шейна на върха на хълма или махало в горната част на люлката му.

Едно от най-често срещаните уравнения за потенциална енергия може да се използва за определяне на енергията на обект по отношение на височината му над база:

E = mgh

PE е потенциална енергия, m е маса, g е ускорение поради гравитацията, а h е височина. Обща единица потенциална енергия е джаулът (J). Тъй като потенциалната енергия отразява позицията на обект, тя може да има отрицателен знак. Дали е положителен или отрицателен зависи от това дали е свършена работа от системата или На системата.

Докато класическата механика класифицира цялата енергия като кинетична или потенциална, има и други форми на енергия.

Другите форми на енергия включват:

• гравитационна енергия - енергията в резултат на привличането на две маси една към друга.
• електрическа енергия - енергия от статичен или подвижен електрически заряд.
• магнитна енергия - енергия от привличането на противоположни магнитни полета, отблъскване на подобни полета или от свързано електрическо поле.
• ядрена енергия - енергия от силната сила, която свързва протони и неутрони в атомно ядро.
• Термална енергия - нарича се още топлина, това е енергия, която може да бъде измерена като температура. Той отразява кинетичната енергия на атомите и молекулите.
• химична енергия - енергия, съдържаща се в химичните връзки между атомите и молекулата.
• механична енергия - сумата на кинетичната и потенциалната енергия.
• сияйна енергия - енергия от електромагнитно излъчване, включително видима светлина и рентгенови лъчи (например).

Един обект може да притежава както кинетична, така и потенциална енергия. Например автомобил, който кара надолу по планина, има кинетична енергия от движението си и потенциална енергия от позицията си спрямо морското равнище. Енергията може да се промени от една форма в друга. Например, удар от мълния може да преобразува електрическата енергия в светлинна, топлинна и звукова енергия.

Докато енергията може да променя формите, тя се запазва. С други думи, общата енергия на система е постоянна стойност. Това често се пише по отношение на кинетична (KE) и потенциална енергия (PE):

KE + PE = постоянен

Въртящото се махало е отличен пример. Докато махалото се люлее, то има максимална потенциална енергия в горната част на дъгата, но нулева кинетична енергия. В долната част на дъгата тя няма потенциална енергия, но максимална кинетична енергия.