エネルギーの2つの主な形態

Ozgur Donmaz /ゲッティイメージズ

いくつかありますが エネルギーの種類 、科学者はそれらを2つの主要なカテゴリに分類できます。 運動エネルギー と 位置エネルギー .ここでは、各タイプの例とともに、エネルギーの形態を見ていきます。

運動エネルギー

運動エネルギーは運動エネルギーです。原子とその構成要素は動いているため、すべての物質は運動エネルギーを持っています。より大きなスケールでは、動いている物体には運動エネルギーがあります。

運動エネルギーの一般的な式は、移動する質量の場合です。

KE = 1/2mv²

KE は運動エネルギー、m は質量、v は速度です。運動エネルギーの一般的な単位はジュールです。

位置エネルギー

位置エネルギーは、物質がその配置または位置から得るエネルギーです。オブジェクトには、機能する「可能性」があります。ポテンシャル エネルギーの例としては、丘の頂上にあるそりやブランコの頂上にある振り子などがあります。

位置エネルギーの最も一般的な方程式の 1 つを使用して、底面からの高さに対するオブジェクトのエネルギーを決定できます。

E = mgh

PE は位置エネルギー、m は質量、g は重力加速度、h は高さです。位置エネルギーの一般的な単位はジュール (J) です。位置エネルギーはオブジェクトの位置を反映するため、負の符号を持つことができます。ポジティブかネガティブかは仕事の出来次第 に システムまたは の上 システム。

他の種類のエネルギー

古典力学ではすべてのエネルギーを運動エネルギーとポテンシャルエネルギーのいずれかに分類しますが、他の形態のエネルギーもあります。

エネルギーの他の形態は次のとおりです。

重力エネルギー- 2 つの質量が互いに引き付け合うことによって生じるエネルギー。電気エネルギー- 静的または移動電荷からのエネルギー。磁気エネルギー- 反対の磁場の引力、同種の磁場の反発、または関連する電場からのエネルギー。核エネルギー- 原子核内の陽子と中性子を結合する強い力からのエネルギー。熱エネルギー- 熱とも呼ばれ、温度として測定できるエネルギーです。原子や分子の運動エネルギーを反映しています。化学エネルギー- 原子と分子の間の化学結合に含まれるエネルギー。力学的エネルギー- 運動エネルギーと位置エネルギーの合計。放射エネルギー- 可視光や X 線などの電磁放射からのエネルギー (たとえば)。

オブジェクトは、運動エネルギーと位置エネルギーの両方を持っている場合があります。たとえば、山を下る車は、その動きからの運動エネルギーと、海面に対する位置からの位置エネルギーを持っています。エネルギーは、ある形態から別の形態に変化する可能性があります。たとえば、落雷は電気エネルギーを光エネルギー、熱エネルギー、音エネルギーに変換できます。

電気の保存

エネルギーは形を変えることができますが、保存されます。つまり、総エネルギーは システムの 定数値です。これは、多くの場合、運動 (KE) とポテンシャル エネルギー (PE) の観点から記述されます。

KE + PE = 定数

振り子が良い例です。振り子が揺れると、弧の頂点で位置エネルギーが最大になりますが、運動エネルギーはゼロになります。アークの底では、位置エネルギーはありませんが、運動エネルギーは最大です。