A relação entre energia potencial (PE) e energia cinética (KE) é governada pela lei da conservação de energia , que afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra.

Veja como a conversão funciona:

Para um sistema onde apenas o potencial e a energia cinética estão envolvidos:

* energia potencial (PE): Isso é energia armazenada devido à posição ou estado de um objeto. Por exemplo, uma bola mantida acima do solo tem energia potencial gravitacional.
* Energia cinética (KE): Esta é a energia do movimento. Por exemplo, uma bola caindo no chão tem energia cinética.

A fórmula:

A energia total (e) do sistema permanece constante, então:

e =pe + ke

À medida que a energia potencial diminui, a energia cinética aumenta e vice -versa. Isso significa:

ΔPE =-Δke

Onde:

* ΔPE é a mudança na energia potencial.
* Δke é a mudança na energia cinética.

Exemplo:

Imagine soltar uma bola de uma altura.

* inicialmente: A bola tem PE máximo e zero KE.
* quando cai: O PE diminui à medida que a bola se aproxima do chão. Simultaneamente, KE aumenta à medida que a bola acelera para baixo.
* no impacto: O PE é zero (no nível do solo) e o KE é o máximo.

Exemplos específicos:

* energia potencial gravitacional (GPE): O GPE se converte em KE quando um objeto cai. A fórmula é GPE =MGH, onde m é massa, g é aceleração devido à gravidade e h é a altura.
* energia potencial elástica (EPE): O EPE se converte em KE quando uma mola esticada ou comprimida é liberada. A fórmula é EPE =(1/2) kx², onde k é a constante de mola e x é o deslocamento do equilíbrio.

Nota importante:

* As fórmulas acima não assumem perdas de energia devido a atrito ou outros fatores. Nos cenários do mundo real, alguma energia geralmente é perdida como calor ou som.
* Esse princípio se aplica a várias transformações de energia, não apenas entre potencial e energia cinética.