Potentiële energie en kinetische energie

Wat is potentiële energie en wat is kinetische energie?

"Potentiële" energie

Eerst even uitleggen wat potentieel betekent: "met de mogelijkheid om ... te worden".

Potentiële klanten bijvoorbeeld zijn mensen die nog niet je klant zijn, maar wellicht wel te interesseren zijn voor je produkt. Deze horlogeventer is op zoek naar potentiële klanten! Dus als je toevallig een horloge nodig hebt!???

Potentiele energie is opgeslagen energie die mogelijk omgezet kan worden in een andere energievorm.

Wikipedia: In de natuurkunde is de potentiële energie van een voorwerp de arbeid die het voorwerp in staat is (potentie) te verrichten als gevolg van "de toestand waarin het voorwerp zich bevindt".

Natuurkunde-voorbeelden van "toestanden waarin een voorwerp zich kan bevinden".

Het voorwerp...

• bevindt zich op hoogte in een zwaartekrachtsveld / bevat gravitatie-energie, bijvoorbeeld
  • een rotsblok op de rand van een ravijn
  • water in een stuwmeer

• staat onder mechanische spanning / bevat potentiele elastische energie 
  • veer of elastiek
  • Gasveer (samengeperst gas)
    • Bijvoorbeeld je bureaustoel. De veer die je indrukt als je gaat zitten, is een gasveer!!!)
    • Bijvoorbeeld een ballon: bevat samengedrukte lucht die onder druk staat.
    • Bijvoorbeeld: je fietsband, deze druk je een beetje in zodra je op je fiets gaat zitten of zodra je tegen een trotoirband op rijdt.

• is in beweging FOUT, dit is kinetische energie!!!
  • heeft snelheid
  • draait met een bepaald toerental 

Als natuurkundigen praten over potentiële energie, bedoelen ze normaal gesproken één van bovenstaande toestanden. Maar er zijn meer potentiële energietoestanden  te bedenken. 

Een voorwerp is heet (bevat warmteenergie), voorbeeld: gloeiend heet ijzer stoom in een stoomtrein

Een voorwerp is statisch geladen met elektrische energie donderwolken en batterijen bevatten elektrische energie   Batterij: Een batterij bijvoorbeeld heeft de potentie om stroom op te wekken. Je hoeft de elektronen alleen maar de kans te geven om van de plus naar de min te stromen (door bijvoorbeeld de schakelaar te bedienen).

Een voorwerp is gevoelig voor magnetisme en bevindt zich in een magnetisch veld een paperclip dichtbij een magneet

Kan een chemische reactie aangaan met een andere stof zoals bijvoorbeeld zuurstof / bevat chemisch potentiele energie Voedsel: als je overdag hard moet werken, zul je ook genoeg moeten eten. Brandstof: Wil je ver genoeg met je auto kunnen rijden, moet je voldoende benzine tanken. Batterijen: door een chemische reactie kunnen deze elektrische energie opwekken

Potentiële energie wordt veelal aangeduid met (E_pot). De SI-eenheid voor energie en dus ook voor potentiële energie is Joule (J).

Kinetische energie (= Bewegingsenergie):

Bewegingsenergie is een vorm van potentiële energie, maar we noemen het kinetische energie. Wikipedia: Kinetische energie of bewegingsenergie is een vorm van energie die een lichaam heeft vanwege de traagheid van massa. Kinetische energie is dus de energie van een bewegend object.

• Een rijdende auto heeft kinetische energie.
• Een geparkeerde auto heeft géén kinetische energie.

Muizenval (veerkracht)... potentieel -> kinetisch

Een gespannen muizenval staat stil! Eerder genoemde voorbeeld zoals de muizenval, "mechanische opslag" is dus een voorbeeld van potentiële energie. Je spreekt pas van kinetische energie als een voorwerp reeds in beweging is.

• Als de muizenval op spanning staat, bevat hij potentiële energie opgeslagen in de veer.
• Maar als de veer wordt losgelaten, wordt de potentiële energie omgezet in kinetische energie.
• Zodra de muizenval de muis raakt, wordt de kinetische energie omgezet in warmte.

Vliegwiel (roterend bewegende energie)... kinetisch:

Een vliegwiel is gemaakt om kinetische energie op te kunnen slaan. Een Fidget spinner is een voorbeeld van een vliegwiel, al is deze niet gemaakt om mee te spelen en niet om energie op te kunnen slaan.

Bruikbare demonstraties bij het onderwerp potentiële en kinetische energie:

• Newtons craddle,
• zware kogel botst op veel lichtere kogel,
• luchtkussenbaan,
• magneet in spoel,
• vliegwiel