De 2 belangrijkste vormen van energie

Hoewel er verschillende soorten energie zijn, kunnen wetenschappers ze in twee hoofdcategorieën groeperen: kinetische energie en potentiële energie. Hier is een blik op de vormen van energie, met voorbeelden van elk type.

Kinetische energie

Kinetische energie is energie van beweging. Atomen en hun componenten zijn in beweging, dus alle materie bezit kinetische energie. Op grotere schaal heeft elk bewegend object kinetische energie.

Een veel voorkomende formule voor kinetische energie is voor een bewegende massa:

KE = 1/2 mv²

KE is kinetische energie, m is massa en v is snelheid. Een typische eenheid voor kinetische energie is de joule.

Potentiële energie

Potentiële energie is energie die materie wint van zijn opstelling of positie. Het object heeft het 'potentieel' om werk te doen. Voorbeelden van potentiële energie zijn een slee op de top van een heuvel of een slinger op de top van zijn schommel.

Een van de meest voorkomende vergelijkingen voor potentiële energie kan worden gebruikt om de energie van een object ten opzichte van de hoogte boven een basis te bepalen:

E = mgh

PE is potentiële energie, m is massa, g is versnelling door zwaartekracht en h is hoogte. Een veel voorkomende eenheid van potentiële energie is de joule (J). Omdat potentiële energie de positie van een object weerspiegelt, kan dit een negatief teken hebben. Of het positief of negatief is, hangt ervan af of er gewerkt is door het systeem of Aan het systeem.

Andere soorten energie

Terwijl klassieke mechanica alle energie classificeert als kinetisch of potentieel, zijn er andere vormen van energie.

Andere vormen van energie zijn onder meer:

• zwaartekrachtenergie - de energie die het gevolg is van het aantrekken van twee massa's naar elkaar.
• elektrische energie - energie van een statische of bewegende elektrische lading.
• magnetische energie - energie van het aantrekken van tegengestelde magnetische velden, afstoting van soortgelijke velden of van een bijbehorend elektrisch veld.
• nucleaire energie - energie van de sterke kracht die protonen en neutronen bindt in een atoomkern.
• thermische energie - ook wel warmte genoemd, dit is energie die kan worden gemeten als temperatuur. Het weerspiegelt de kinetische energie van atomen en moleculen.
• chemische energie - energie in chemische bindingen tussen atomen en molecuul.
• mechanische energie - de som van de kinetische en potentiële energie.
• radioactieve energie - energie van elektromagnetische straling, inclusief zichtbaar licht en röntgenstralen (bijvoorbeeld).

 Een object kan zowel kinetische als potentiële energie bezitten. Een auto die een berg afrijdt, heeft bijvoorbeeld kinetische energie van zijn beweging en potentiële energie van zijn positie ten opzichte van de zeespiegel. Energie kan van de ene vorm in de andere veranderen. Een blikseminslag kan bijvoorbeeld elektrische energie omzetten in lichtenergie, thermische energie en geluidsenergie.

Behoud van energie

Hoewel energie van vorm kan veranderen, blijft het behouden. Met andere woorden, de totale energie van een systeem is een constante waarde. Dit wordt vaak geschreven in termen van kinetiek (KE) en potentiële energie (PE):

KE + PE = Constant

Een slingerende slinger is een uitstekend voorbeeld. Als een slinger slingert, heeft deze maximale potentiële energie aan de bovenkant van de boog, maar nul kinetische energie. Onderaan de boog heeft het geen potentiële energie, maar maximale kinetische energie.