Der Krug dreht sich auf, dann kippt er. Er demonstriert sowohl potentielle Energie beim Aufziehen als auch kinetische Energie beim Pitch. Potentielle Energie ist gespeicherte Energie, die bereit ist, freizusetzen: eine Achterbahn auf dem Gipfel ihres ersten Höhepunkts, ein Auto, das bereit ist, eine Straße in San Francisco hinunterzufahren, ein eifriger Student, der bereit ist, seinen Schreibtisch zu verlassen. Die nachfolgende Aktion ist kinetische Energie – die freigesetzte Bewegungsenergie. Beides gilt für zahlreiche Alltagssituationen.
Potenzielle Kinetik des Elektrizitätsunternehmens
Der Strom, der die Häuser der Menschen antreibt, wird durch potenzielle Energie geliefert, die kinetisch umgewandelt wird, entweder in die Form eines Elektrizitätswerks, das mit Kohle, einem Wasserkraftwerk oder einer anderen Quelle wie Solarenergie betrieben wird Zellen. Die Kohle ist gespeicherte potentielle Energie in ihrer trägsten Form; es muss verbrannt werden, um sich in kinetische Energie umzuwandeln. Das Wasser hinter dem Damm ist trotz seiner Wirbel und Strömungen ebenfalls relativ träge, liefert aber auch Strom, wenn es umgewandelt wird, indem es durch den Damm strömt und kinetische Energie überträgt. Mach das Licht an. Die Bewegung des Schalters setzt potentielle Energie frei, während das Licht kinetisch ist.
Potenzielle Kinetik auf der Straße
Autos auf der Straße bieten ein weiteres Beispiel für potenzielle kinetische Energie, egal ob sie ein benzinbetriebenes Auto oder ein elektrisch angetriebenes Modell fahren. Der Kraftstoff, der im Tank eines benzinbetriebenen Autos gespeichert ist, ist potenzielle Energie, die für den Transport verwendet werden kann; die Zündung, der Funke und das Zünden des Motors beginnen den kinetischen Zyklus, und die Reaktion des Autos, wenn es die Einfahrt verlässt und auf die Straße fährt, ist eine Erweiterung der kinetischen Bewegung. Elektroautos speichern ihre potentielle Energie in Batterien und warten auf das Einschalten, das die kinetisch angetriebene Fahrt ihres Fahrers beginnt.
Energie im Sport
Kinetische Energie endet selten mit einer einzigen Reaktion. Im Sport zum Beispiel führt die Freisetzung potentieller Energie, die in einem straff bespannten Tennisschläger oder einem gespannten Bogen gefunden wird – die als elastische potentielle Energie bezeichnet wird – oft zu mehreren kinetischen Reaktionen. Wenn Sie einen Tennisball schlagen, wird die kinetische Energie im Flug des Balls freigesetzt, verdoppelt sich jedoch in Energie und Geschwindigkeit, wenn Ihr Gegner den Ball zu Ihnen zurückgibt. Die gespeicherte potentielle Energie des bespannten Schlägers wird auf die kinetische Flugexplosion des Balls übertragen.
Das Gesetz hinter der Energieübertragung
Regenwasser wird zur Energieressource eines Staudamms. Ein fahrendes Auto prallt auf ein stehendes Auto, wodurch es sich ebenfalls bewegt. Ein Football segelt auf einen Quarterback zu, während ein Baseball durch ein Fenster kracht. All diese Aktionen und Reaktionen von Potential zu Kinetik sind Beispiele für den Energieerhaltungssatz, der uns daran erinnert, dass Energie nie zerstört, sondern nur übertragen, vom regnerischen Himmel zum rauschenden Damm oder von der Hand des Baseballspielers zum zerbrochenen Fenster.
