Энергия это возможность тела совершать "работу", при "работе" тела вырабатывается энергия.
Кинетическая энергия — это энергия от "работы" тела в движении (когда тело двигается).
Если тело не в движении (не двигается), то кинетическая энергия равна нулю, потому что неподвижное тело не "работает" и не вырабатывает кинетическую энергию (греческое слово «кинетикос» означает «относящийся к движению»).
Для расчёта кинетической энергии берётся масса тела (m) и скорость движения тела (v ).
Потенциальная энергия — это "потенциал" энергии, "возможная" энергия "в случае движения".
Кинетическая энергия рассчитывается только по факту движения тела, а потенциальная энергия рассчитывается как бы "до начала движения", то есть "вот если бы тело начало двигаться и совершать работу, то какую энергию тело начнет вырабатывать".
Пример 1.
Висит яблоко на дереве на высоте 3 метра над землёй и 2,5 метра над стулом под деревом. В данном случае можно сказать, что яблоко обладает упасть и совершить работу, а при "работе" яблока будет вырабатываться энергия.
Следовательно, яблоко еще не упало, неподвижно, но у яблока есть потенциальная энергия ("в случае движения, падения"), которая в данном случае рассчитывается по формуле , E пот = m *g * h, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения и h - высота нахождения тела (над точкой расчёта).
Потенциальная энергия яблока до поверхности земли и до поверхности стула разная, потому что разная высота нахождения (расстояние) яблока от них.
А вот когда яблоко окажется на земле, то потенциальная энергия яблока будет равно нулю
Пример 2.
Пружина (или резинка) растянута на 0,7 метра (=70 см). В данном случае можно сказать, что пружина обладает вернуться в первоначальное состояние и при этом может совершить работу, а при "работе" пружины будет вырабатываться энергия.
Следовательно, пружина еще не вернулась в первоначальное состояние, неподвижно, но у пружины есть потенциальная энергия, которая в данном случае рассчитывается по другой формуле:
E пот = k * Δx^2 / 2, где k - коэффициент жёсткости, Δx - изменение длины (величина деформации), ^2 - в квадрате.
Когда пружина вернётся в первоначальное состояние, то её потенциальная энергия будет равна нулю.
Пример 3
Самолёт, летящий на определённой высоте, обладает кинетической и потенциальной энергией.
Кинетическая энергия самолёта — это энергия при движении самолёта вперёд по горизонтали или при снижении по диагонали.
Потенциальная энергия самолёта — это энергия при падении самолёта, то есть "потенциал" энергии "в случае движения" самолёта в другом направлении.
Следовательно, можно сказать, что потенциальная энергия может быть, как у неподвижных тел, так и у движущихся тел, а кинетическая энергия только у движущихся тел.
Лед, вода и водяной пар — три состояния одного и того же вещества-воды. Значит, молекулы льда, воды и водяного пара не отличаются друг от друга. Следовательно, эти три состояния различаются не молекулами, а тем, как молекулы расположены и как движутся. Как же расположены и как движутся молекулы газа, жидкости и твердого тела?
Газ можно сжать так, что его объем уменьшится в несколько раз. Значит, в газах расстояния между молекулами большие, много больше размеров самих молекул. В среднем расстояния между молекулами газов в десятки раз больше размера молекул. На таких расстояниях молекулы очень слабо притягиваются друг к другу, Поэтому-то газы не имеют собственной формы и постоянного объема. Нельзя наполнить газом, например, половину бутылки или стакана, так как, двигаясь во всех направлениях и почти не притягиваясь, друг к другу, молекулы быстро заполнят весь сосуд.
Свойства жидкостей объясняются тем, что промежутки между их молекулами малы: молекулы в жидкостях упакованы так плотно, что расстояние между каждыми двумя молекулами меньше самой молекулы. На таких расстояниях притяжение молекул друг к другу уже значительно. Поэтому молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния и жидкость в обычных условиях, сохраняет свой объем. Однако притяжение молекул жидкостей еще не настолько велико, чтобы жидкость сохраняла свою форму. Этим объясняется, что жидкости принимают форму сосуда и их легко разбрызгать и перелить в другой сосуд.
Сжимая жидкость, мы сближаем ее молекулы настолько, что они начинают отталкиваться. Вот почему жидкость так трудно сжать.
Твердые тела в обычных условиях сохраняют и объем, и форму. Это объясняется тем, что притяжение между их частицами еще больше, чем у жидкостей.
Некоторые из твердых тел, например снежинки, имеют естественную правильную и красивую форму. Частицы (молекулы или атомы) большинства твердых тел, таких, как лед, соль, нафталин, металлы, расположены в определенном порядке. Такие твердые тела называют кристаллическими. Хотя частицы этих тел и находятся в движении, но каждая из них движется около определенной точки, подобно маятнику часов, т. е. колеблется. Частица не может переместиться далеко от этой точки, поэтому твердое тело сохраняет свою форму.
На цветной вклейке I, в середине, показано расположение молекул одного и того же вещества — воды — в разных состояниях: а — твердом (лед), б—жидком (вода), в — газообразном (водяной пар). На вклейке II показано расположение частиц в кристалле золота.
Одним из основателей учения о молекулярном строении вещества был великий русский ученый М. В. Ломоносов. Вот как представлял себе М. В. Ломоносов строение газов: «Частицы газа сталкиваются с другими соседними в беспорядочной взаимности, отскакивают друг от друга и снова сталкиваются с другими, более близкими, снова отскакивают, так что стремятся рассыпаться во все стороны, постоянно отталкиваемые друг от друга такими очень частыми взаимными ударами».
На основе представлений о молекулах Ломоносов объяснял многие явления.
1. Пе́рвая косми́ческая ско́рость (кругова́я ско́рость) — минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.
2. Это сила сопротивления движению при перекатывании одного тела по поверхности другого. Причина трения качения — деформация катка и опорной поверхности. Сила трения качения может быть в сотни раз меньше силы трения скольжения при той же силе давления на поверхность.