虽然有几种类型的能量,但科学家们可以将它们分为两大类:动能和势能。下面是能量的形式,每种类型的例子。
动能就是运动能。原子及其组成部分在运动,因此所有物质都具有动能。在更大的尺度上,任何运动的物体都有动能。
动能的通用公式适用于移动质量:
KE=1/2 mv2
KE是动能,m是质量,v是速度。动能的典型单位是焦耳。
势能是物质从其排列或位置获得的能量。对象具有做功的“潜力”。势能的例子包括山顶上的雪橇或摆动顶端的钟摆。
一个最常见的势能方程可用于确定物体相对于其高于基座高度的能量:
E=mgh
PE是势能,m是质量,g是重力引起的加速度,h是高度。势能的常用单位是焦耳(J)。因为势能反映物体的位置,所以它可能有负号。它是积极的还是消极的取决于工作是由系统完成的还是由系统完成的。
虽然经典力学将所有能量分类为动能或势能,但还有其他形式的能量。
其他形式的能源包括:
物体可能同时具有动能和势能。例如,一辆汽车下山时,其运动产生的动能和相对于海平面的位置产生的势能。能量可以从一种形式转变为另一种形式。例如,雷击可以将电能转换为光能、热能和声能。
虽然能量可以改变形式,但它是守恒的。换句话说,一个系统的总能量是一个常数。这通常用动能(KE)和势能(PE)表示:
KE+PE=常数
摆锤就是一个很好的例子。当钟摆摆动时,它在弧的顶部有最大势能,但动能为零。在电弧底部,它没有势能,但有最大动能。
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