Ero kineettisen energian ja potentiaalisen energian välillä

Kineettinen energia vs. potentiaalinen energia

Kineettinen energia ja potentiaalienergia ovat energian kaksi tilaa. Energiaa on maailmankaikkeudessa monissa muodoissa, kuten aurinkoenergia, lämpöenergia, sähköenergia, magneettinen energia, painovoimaenergia ja kemiallinen energia jne. Kaikki energia luokitellaan pohjimmiltaan kahteen luokkaan, joita kutsutaan kineettiseksi energiaksi ja potentiaalienergiaksi. Näiden kahden välillä on eroja, jotka voidaan kauniisti havainnollistaa esimerkin avulla.

Oletetaan, että kädessäsi on kumipallo ja heitä se ilmaan. Kuulalla on alun perin nolla potentiaalienergiaa, koska se on lähellä maata ja staattinen. Mutta se saa kineettistä energiaa nopeuden kasvaessa. Tämä kineettinen energia vähenee hitaasti maan painovoiman vetäytymisen vuoksi ja lopulta se muuttuu nollaksi, kun pallo pysähtyy keskimmäisessä ilmassa. Pallo on potentiaalisen energian korkeimmassa liikkeen pisteessä vain korkeuden ja lepotilan vuoksi. Nyt pallo aloittaa jälleen alaspäin suuntautuvan matkansa ja sen kineettinen energia alkaa jälleen kasvaa, kun taas potentiaalinen energia pienenee, kun se tulee takaisin maahan. Viimeinkin kun se saavuttaa maan, sillä on suurin kineettinen energia, kun taas sen potentiaalienergiasta on tullut nolla.

Vesiputolla on korkeudensa vuoksi sekä potentiaalienergiaa että kineettistä energiaa. Kun vesi on vesiputouksen yläosassa, se on täynnä potentiaalista energiaa. Mutta kun vesi koskettaa pohjaa, siinä on vain kineettistä energiaa eikä potentiaalista energiaa. Tätä kineettistä energiaa käytetään sähkön tuottamiseen muuttamalla kineettinen energia sähköenergiaksi. Kun pelaat yo-yo: lla, pallolla on vain potentiaalienergiaa, kun se koskettaa käsiäsi, mutta se saa kineettistä energiaa laskeutuessaan ja alimmassa pisteessä kaikki sen potentiaalinen energia on muuttunut kineettiseksi energiaksi. Kun pallo nousee jälleen, sen kineettinen energia muuttuu jälleen potentiaalienergiaksi.

Edellä olevasta esimerkistä käy selvästi ilmi, että kineettinen energia on esineellä energiaa, joka sillä on liikkeen tilansa takia. Itse asiassa sana kinetiikka on peräisin kreikkalaisesta sanasta Kinesis, joka tarkoittaa liikettä.

Potentiaalinen energia on toisaalta energia, jota esineellä on lepovoimansa takia. Sitä kutsutaan myös energian palauttamiseksi. Kaikilla esineillä on taipumus palata lepotilaan, koska potentiaalinen energia toimii mitä tahansa siirtovoimaa vastaan. Tämä johtuu maan gravitaatiovoimasta. Ilman gravitaatiovoimaa ei olisi, ilmaan heitetty pallo ei koskaan palaa maan päälle ja jatkaisi ylöspäin suuntautuvaa matkaansa.

Energiaa ei voida luoda tai tuhota. Se muuttaa vain muotojaan, minkä vuoksi kineettinen energia muunnetaan potentiaalienergiaksi ja päinvastoin.