La conversion de l'énergie potentielle en énergie cinétique est un cycle sans fin car elle fait partie intégrante de notre vie quotidienne. Cet article traite de la liste des exemples d'énergie potentielle en énergie cinétique, comme indiqué ci-dessous :
Livre sur table
Le livre posé sur la table est au repos ; par conséquent, il a de l'énergie stockée ou potentielle. Mais lorsque vous prenez le livre sur la table, son énergie potentielle devient de l'énergie cinétique à mesure que sa position change, et il est en mouvement avec vous.
Cependant, dès que vous placez à nouveau le livre sur la table, son énergie cinétique est reconvertie en son énergie potentielle car le livre est maintenant à nouveau au repos par rapport à la table.
– Livre sur Table
En savoir plus sur le mouvement relatif entre deux objets en interaction.
Voiture au sommet de la colline
Premièrement, pour atteindre le sommet de la colline, le moteur de la voiture doit faire suffisamment de travail pour soulever la voiture en transformant son énergie cinétique en énergie potentielle. Par conséquent, au sommet d’une colline, la voiture a une énergie cinétique nulle avec une énergie potentielle maximale égale à la travail effectué.
Maintenant, même si le moteur s'éteint, la voiture descendra toujours la colline depuis le sommet. L'énergie potentielle maximale est ensuite convertie en énergie cinétique lorsque la voiture change de position stationnaire du haut vers le bas de la colline.
– Voiture au sommet de la colline
En savoir plus sur le travail effectué et sa corrélation avec l'énergie.
Chute d'objets
Tout objet tel qu'une balle, une pierre ou une pomme à un certain hauteur ont l'énergie potentielle due à leur position élevée.
Lorsque nous lâchions un objet en hauteur, il était naturellement tiré vers le sol par le la force de la gravité. Un objet tombera vers le sol au fur et à mesure que son énergie potentielle se transformera en son énergie cinétique. Il se sera finalement reposé sur le sol lorsque son énergie potentielle sera épuisée.
Dans la conversion d'énergie, la quantité exacte d'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique. Il est donc crucial de considérer que l'énergie ne peut pas être créée ; ni détruit - selon le loi de conservation de l'énergie.
– Chute d'objets (crédit- shutterstock)
En savoir plus sur les types de forces qui existent autour de nous.
Skydiver
Lorsque les parachutistes sont debout dans l'avion pour sauter d'une hauteur, ils stockent de l'énergie potentielle à cette altitude.
Lorsqu'ils sautent enfin de l'avion, leur énergie potentielle se transforme en énergie cinétique, accélérant leur mouvement vers le sol.
– Parachutiste (crédit : shutterstock)
Enfoncer un clou
L'activité consistant à enfoncer un clou dans le mur avec un marteau nous donne trois choses à noter :
- Étant donné que le marteau a le potentiel de se déplacer plus haut ou plus bas, le marteau levé avant de frapper un clou a une énergie potentielle maximale.
- Lorsque vous frappez un clou avec le marteau, la conversion maximale d'énergie potentielle en énergie cinétique se produit lorsque nous abaissons le marteau de la hauteur.
- Enfin, dès que le marteau touche un clou, conversion d'énergie secondaire se produit, et le marteau gagne à nouveau de l'énergie potentielle au repos.
L’exemple du marteau montre que l'énergie n'est pas perdue pendant tout le processus de conversion d'énergie; il change juste de forme de l'un à l'autre - selon le loi de conservation de l'énergie.
– Marteler un clou (crédit : shutterstock)
Eau du barrage
Le lac ou le niveau d'eau dans la partie supérieure du barrage a l'énergie potentielle puisque l'eau de la rivière qui coule est stockée à une certaine hauteur.
Mais lorsque les portes du barrage s'ouvrent, son énergie potentielle stockée est convertie en énergie cinétique lorsque l'eau de la section supérieure commence à s'écouler vers les niveaux inférieurs.
– Eau de barrage (crédit : shutterstock)
Montagnes Russes
Lors de la conception des montagnes russes, les ingénieurs s'assurent qu'il y aurait suffisamment d'énergie potentielle pour surmonter les effet drainant d'énergie du frottement – de déplacer sa voiture tout au long du trajet.
Cela signifie qu'au début du trajet, les voitures doivent avoir suffisamment d'énergie stockée, ce qui leur permet de rouler tout au long du trajet. Ce mouvement peut être réalisé en élevant la voiture de montagnes russes à une certaine hauteur. C'est la raison principale pourquoi les montagnes russes commencent généralement par un grand hill.
Lorsque la voiture commence enfin à dévaler la pente, son énergie potentielle stockée se transforme en énergie cinétique, ce qui accélère la voiture ; et le maintient en mouvement pour la longueur particulière de la piste.
– Roller Coaster (crédit : shutterstock)
En savoir plus sur le plan incliné qui facilite le travail.
Bande de caoutchouc étirée
Nous travaillons l'élastique en appliquant force musculaire pour l'étirer. Même si nous maintenons le caoutchouc étiré au repos, il a le potentiel de bouger et de reprendre sa forme d'origine lorsque nous le relâchons. C'est l'énergie potentielle.
Lorsque nous relâchons enfin l'élastique, son énergie potentielle est transformée en énergie cinétique pour reprendre sa forme d'origine.
– Élastique d’étirement (crédit : shutterstock)
Pendule simple
Lorsque nous appliquons une force sur l’objet suspendu du pendule en tirant ou en poussant vers une position plus élevée, il gagne une énergie potentielle maximale. En réaction à notre force appliquée, la force de rappel s’exerce sur la corde du pendule, ce qui aide son objet à revenir à sa position inférieure. La force de rappel requise est stockée dans l'objet suspendu du pendule.
Par conséquent, lorsque nous libérons un objet d'une certaine hauteur, son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique en raison de la force de restauration par la corde du pendule.
– Pendule simple (crédit : shutterstock)
Ressort compressé
Considérant le ressort, comme le caoutchouc élastique, nous pouvons physiquement le tirer ou le pousser pour convertir son énergie potentielle élastique en énergie cinétique. Plus nous lui appliquons de force, plus son énergie potentielle est stockée et plus la conversion en énergie cinétique se produit lorsque nous la laissons aller.
Lorsque le ressort comprimé est relâché, l'énergie stockée dans le ressort reprend sa longueur d'origine, provoquant un mouvement vers un objet.
Lorsque le ressort commence à s'allonger, une petite partie de son énergie potentielle est convertie en énergie thermique car il peut y avoir une friction entre un objet et la surface du ressort. Cela signifie que l'énergie potentielle du ressort comprimé peut être convertie en d'autres formes d'énergie cinétique. Ici, nous notons que d'autres conversions d'énergie involontaires se produisent également lorsque l'énergie est convertie d'une forme à une autre.
– Ressort comprimé (crédit : shutterstock)
En savoir plus sur les exemples de frottement de glissement.
Batterie
Considérez que la batterie électrochimique est attachée à l'ampoule pour l'éclairer. La batterie de mise hors tension contient de l'énergie potentielle chimique stockée.
Lorsque nous allumons la batterie, le mouvement des particules internes provoque la conversion de l'énergie chimique en énergie électrique cinétique – pour transporter l'électricité jusqu'à l'ampoule – c'est ainsi que le principe de fonctionnement de la batterie convertit également diverses formes d'énergie.
– Batterie (crédit : shutterstock)
lampe de poche
Comme la batterie, lorsque nous tournons la lampe de poche, son énergie potentielle chimique est convertie en une autre forme d'énergie cinétique connue sous le nom d'énergie lumineuse. Notez qu'ici la lampe de poche non seulement s'allume mais chauffe aussi. Cela signifie que la génération d'énergie thermique se produit avec l'énergie lumineuse à partir de son énergie potentielle chimique.
Cette génération d'énergie thermique que nous considérons généralement comme l'énergie qui est perdue au cours de la conversion d'énergie primaire. Cela signifie qu'une conversion involontaire comme l'énergie perdue se produit pendant la conservation primaire.
– Lampe de poche (crédit : shutterstock)
Réaction chimique exothermique
L'énergie potentielle des particules est la principale cause de la réaction chimique exothermique. Lorsque les particules internes telles que les électrons et les protons passent d'une énergie potentielle plus élevée à une énergie potentielle plus faible, la conversion de leur énergie potentielle en énergie thermique se produit. La conversion d'énergie conduit à rompre les liaisons chimiques existantes et à former de nouvelles liaisons dans la réaction exothermique.
Dans une réaction endothermique, le processus inverse se produit. Les protons et les électrons acquièrent une énergie cinétique maximale lorsqu'ils commencent à se déplacer.
– Réaction exothermique contre endothermique (crédit : shutterstock)
Combustion de pétrole, de gaz et de charbon
Lorsque nous parlons de gaz, de charbon ou de pétrole, nous parlons de «stocké†énergie.
Prenons trois cas – un baril rempli de pétrole ou un gallon rempli de gaz ou une boîte contenant une bobine.
Lorsque nous brûlons du pétrole, du gaz ou du charbon, leur énergie stockée est libérée car elle implique des réactions exothermiques. Ensuite, leur énergie potentielle stockée s'est transformée en différentes formes d'énergie cinétique.
– Brûler du fioul (crédit : shutterstock)
Éolienne
De sources renouvelables comme l'énergie éolienne sont l'une des formes d'énergie potentielle. Lorsque l'énergie éolienne tombe sur l'une des pales de l'éolienne, elle se met à tourner.
Étant donné que la turbine contient le générateur qui convertit l'énergie éolienne en électricité – une forme d'énergie cinétique, le concept de conversion d'énergie du potentiel en énergie cinétique joue un rôle essentiel pour rendre notre terre plus verte.
– Éolienne (crédit : shutterstock)
Comment l'énergie potentielle est-elle convertie en énergie cinétique ?
Énergie potentielle convertie en énergie cinétique soit par l'activité humaine soit naturellement comme suit :
Les conversions d'énergie d'un objet dépendent de sa position. Lorsque l’objet est au repos ou stationnaire, il stocke l’énergie potentielle. Lorsqu'une force est appliquée à un objet stationnaire, elle accélère un objet dans la direction de la force appliquée. À mesure que la position d’un objet change, son énergie potentielle stockée est convertie en énergie de mouvement appelée énergie cinétique, accélérant ainsi davantage l’objet. Cette conversion d'énergie du potentiel en cinétique se poursuit simultanément dans les deux sens, souvent sous diverses formes d'énergie cinétique et potentielle en même temps.
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