انرژی بهعنوان توانایی جسم برای انجام کار معنی میشه. انرژی چیزیه که نمیشه اون رو به وجود آورد یا از بین برد، بلکه فقط میشه اون رو تغییر داد. یک جسم وقتی که کاری انجام میده انرژی خودش رو از دست میده، درحالیکه وقتی کار روی اون جسم انجام بشه انرژی به‌دست میاره. انرژی به‌طور کلی به‌صورت انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل طبقه‌بندی میشه. انرژی جنبشی یک نوع انرژیه که یک جسم به دلیل یک تحرکت خاصی در خودش داره. در طرف دیگه، انرژی پتانسیل انرژی ذخیره شدس که به دلیل حالت سکون یک جسمه. از اونجایی که هر دو شکل انرژی با ژول اندازه‌گیری میشه، مردم به راحتی این دوتا رو اشتباه میگیرن. پس بهتره این مقاله از سایت دیفرتو رو بخونین چون به شما کمک میکنه تفاوت انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل رو بهتر درک کنین.
انرژی جنبشی (Kinetic energy) چیه؟
به زبان ساده، انرژی حرکتی همون انرژی جنبشیه. کار مورد نیاز برای شتاب دادن یک جسم با جرم معین از حالت سکون تا حالت حرکت با انرژی جنبشی بدست میاد. برای افزایش سرعت یک جسم، به اون نیرویی خارجی اعمال میکنیم که با این کار انرژی از یک جسم به جسم دیگه منتقل میشه و در نهایت جسم با سرعت جدید و ثابتی حرکت میکنه.
پس انرژی منتقل شده رو انرژی جنبشی میگن که با سرعت و جرم جسم تعیین میشه، یعنی هر چه جرم و سرعت بیشتر باشه، انرژی جنبشی بیشتری هم داره. در واقع انرژی جنبشی یک جسم در حال حرکت و با سرعت معین، همون کاریه که روی اون جسم انجام شده.
تمام اجسامی که در حال حرکت یا کار هستن، صرف نظر از حرکت افقی یا عمودی، انرژی جنبشی دارن. این انرژیه که یک جسم به دلیل وضعیت حرکتی خودش به دست میاره. بهعنوان مثال، افتادن نارگیل، جاری شدن رودخانه، حرکت ماشین یا اتوبوس و … نمونه‌هایی از انرژی جنبشی هستن.
اشکال مختلف انرژی جنبشی شامل موارد زیر میشه:
- انرژی ارتعاشی
- انرژی دورانی
- انرژی انتقالی
- و … (برای آشنایی بیشتر با انرژی، مقاله تفاوت انرژی و توان رو بخونید).
انرژی پتانسیل (Potential energy) چیه؟
اصطلاح انرژی پتانسیل به معنای یک انرژی هست که توی یک جسم در حالت سکون به‌دلیل موقعیت اون نسبت به موقعیت صفر ذخیره میشه. انرژی پتانسیل به‌دلیل غلبه بر نیروهای طبیعی توی جسم فیزیکی ذخیره میشه. توی هر جسمی که دارای موقعیت و جرم در میدان نیرو هست، انرژی پتانسیل وجود داره. به عنوان مثال، دفترچه یادداشت روی میز، توپ ساکنی در بالای تپه، نوار لاستیکی کشیده شده و … .
وقتی که حالت جسم از حالت سکون به حرکت تغییر میکنه، انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی تبدیل میشه. انرژی پتانسیل جسم رو وادار میکنه تا به موقعیت اولیه خودش یعنی حالت سکون یا حالت استراحتش برگرده، چون برخلاف هر جابجایی عمل میکنه و به همین دلیله که بهعنوان مفهوم برگشت انرژی شناخته میشه. با افزایش سرعت جسم متحرک، انرژی پتانسیل کم میشه و بالعکس.
انواع مختلف انرژی پتانسیل شامل موارد زیر میشه:
- انرژی گرانشی
- انرژی الاستیکی
- انرژی الکتریکی
- انرژی شیمیایی
- انرژی هسته‌ای
فرق بین انرژی جنبشی با انرژی پتانسیل چیه؟
موارد زیر به تفاوت بین انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل مربوط میشه که شامل ۵ مورد میشه:
- انرژی مربوط به اجسام در حال حرکت یا فعال، انرژی جنبشی گفته میشه. انرژی پتانسیل بهعنوان انرژی ذخیره شده توی جسم، در نتیجه حالت سکون اون جسم تعریف میشه.
- انرژی جنبشی میتونه بین اجسام منتقل بشه. از طرفی انرژی پتانسیل بین اجسام منتقل نمیشه.
- درحالیکه انرژی جنبشی در محل خود جسم اندازه‌گیری میشه، اما انرژی پتانسیل در حالت سکون جسم اندازه‌گیری میشه.
- انرژی جنبشی نسبت به محیط جسم متحرکه. در مقابل، انرژی پتانسیل ارتباطی به محیط جسم فیزیکی نداره.
- انرژی جنبشی رو میتونیم با سرعت یا شتاب و جرم جسم در حال حرکت تعیین کنیم. برعکس، عواملی که انرژی پتانسیل رو تعیین میکنن شامل جرم، گرانش و ارتفاع میشه (سرعت و شتاب با هم متفاوتن، پیشنهاد میکنیم مقاله تفاوت سرعت و شتاب رو هم بخونید).
جدول تفاوت انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل
توی جدول مقایسه‌ای زیر این ویژگی‌ها رو یکجا جمع کردیم تا درک این تفاوت‌ها برای شما راحت‌تر بشه:
| مبنای مقایسه | انرژی جنبشی | انرژی پتانسیل |
| تعریف | انرژی جنبشی به انرژی موجود در جسم اشاره میکنه که به‌دلیل خاصیت متحرکت بودن اونه. | انرژی موجود یا نهادینه در یک جسم به واسطه موقعیتش، انرژی پتانسیل نامیده میشه. |
| قابلیت انتقال | بین اجسام قابل انتقاله | بین اشیا غیر قابل انتقاله. |
| فعالیت نسبی | نسبت به محیط جسم تغییر میکنه. | به محیط جسم بستگی نداره. |
| فرمول محاسبه | mv۲*۰.۵ که توی اون m = جرم و v = سرعت | mgh، که توی اون m = جرم، g = گرانش و h = ارتفاع |
نتیجه‌گیری
به طور خلاصه، میشه گفت که انرژی پتانسیل یک نوع انرژیه که به موقعیت جسم مربوط میشه درحالیکه انرژی جنبشی بر روی حرکت جسم تمرکز میکنه. اولی آماده حرکت یا جنبشه، درحالیکه دومی در حال حرکته. انرژی جنبشی به دو عامل سرعت و جرم جسم بستگی داره، اما انرژی پتانسیل بر‌اساس موقعیت و وضعیت جسم تعیین میشه.
به نظر شما فرق انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل که در این مقاله توضیح داده شد، درست بوده؟ اگر شما اطلاعات بیشتری از تفاوت انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل می‌دونید یا فکر می‌کنید تعریف دقیقتری وجود داره، حتما در بخش نظرات، برای ما ارسال کنید تا مقاله رو اصلاح و تکمیل کنیم.
منابع: