De två huvudformerna för energi

Även om det finns flera typer av energi kan forskare gruppera dem i två huvudkategorier: kinetisk energi och potentiell energi. Här är en titt på energiformerna med exempel på varje typ.

Rörelseenergi

Kinetisk energi är rörelseenergi. Atomer och deras komponenter är i rörelse, så all materia har kinetisk energi. I större skala har alla objekt i rörelse kinetisk energi.

En vanlig formel för kinetisk energi är för en rörlig massa:

KE = 1/2 mv²

KE är kinetisk energi, m är massa och v är hastighet. En typisk enhet för kinetisk energi är joule.

Potentiell energi

Potentialenergi är energi som materien får genom dess arrangemang eller position. Objektet har potentialen att göra arbete. Exempel på potentiell energi inkluderar en släde på toppen av en kulle eller en pendel på toppen av sin svängning.

En av de vanligaste ekvationerna för potentiell energi kan användas för att bestämma ett objekts energi med avseende på dess höjd över en bas:

E = mgh

PE är potentiell energi, m är massa, g är acceleration på grund av tyngdkraften och h är höjd. En gemensam enhet för potentiell energi är joule (J). Eftersom potentiell energi återspeglar ett objekts position kan den ha ett negativt tecken. Oavsett om det är positivt eller negativt beror på om arbetet utförs förbi systemet eller på systemet.

Andra typer av energi

Medan klassisk mekanik klassificerar all energi som antingen kinetisk eller potentiell, finns det andra former av energi.

Andra former av energi inkluderar:

• gravitationsenergi - energin till följd av attraktionen av två massor till varandra.
• elektrisk energi - energi från en statisk eller rörlig elektrisk laddning.
• magnetisk energi - energi från attraktionen av motsatta magnetfält, avstötning av liknande fält eller från ett tillhörande elektriskt fält.
• kärnenergi - energi från den starka kraften som binder protoner och neutroner i en atomkärna.
• värmeenergi - även kallad värme, detta är energi som kan mätas som temperatur. Det återspeglar den kinetiska energin hos atomer och molekyler.
• kemisk energi - energi som finns i kemiska bindningar mellan atomer och molekyl.
• mekanisk energi - summan av den kinetiska och potentiella energin.
• strålande energi - energi från elektromagnetisk strålning, inklusive synligt ljus och röntgenstrålar (till exempel).

 Ett objekt kan ha både kinetisk och potentiell energi. Till exempel har en bil som kör nerför ett berg kinetisk energi från sin rörelse och potentiell energi från sin position relativt havsnivån. Energi kan förändras från en form till en annan. Till exempel kan en blixtnedgång konvertera elektrisk energi till ljusenergi, termisk energi och ljudenergi.

Bevarande av energi

Medan energi kan ändra former, bevaras den. Med andra ord den totala energin av ett system är ett konstant värde. Detta skrivs ofta i termer av kinetisk (KE) och potentiell energi (PE):

KE + PE = Konstant

En svängande pendel är ett utmärkt exempel. När en pendel svänger har den maximal potentialenergi högst upp på bågen, men ändå noll kinetisk energi. Längst på bågen har den ingen potentiell energi, men ändå maximal kinetisk energi.