위치에너지(Potential energy)와 운동 에너지(Kinetic energy), 원자력 에너지(Nuclear energy), 그리고 화학 에너지 (Chemical energy)에 대한 이야기

위치에너지(Potential energy)와 운동 에너지(Kinetic energy), 원자력 에너지(Nuclear energy), 그리고 화학 에너지 (Chemical energy)에 대한 이야기

Conservation of Energy (에너지 보존)

에너지는 물질의 속성이며 열, 소리, 빛 및 운동과 같은 다양한 형태로 나타나. 물질과 마찬가지로, 에너지도 항상 보존돼. 시스템에 있는 에너지의 양은 형태가 변하고 물질사이에서 이동 되더라도 같은 값으로 보존돼. 예를 들어 골프선수가 골프공을 쳤을때, 그 에너지는 그나 그녀의 스윙에서 골프공으로 이동하지 (땅의 홀로 들어가길 기대하면서 말야) 

에너지 보존법칙은 에너지가 생성이 되거나 파괴되지 않는다고 언급하고 있어. 에너지는 단순히 형태가 변한다는 거지. 에너지의 이동에 대한 예는 태양으로 부터 나오는 빛 에너지는 식물에 흡수되어 식물을 성장하게 만들어. 이 에너지는 우리가 식물을 먹을때 식물에서 우리의 몸으로 이동해. 우리가 뛰거나 움직일때 우리몸에 보관되어 있던 에너지는 Mechanical energy (기계적 에너지) 로 방출하게 돼.  

빛 에너지

Potential and Kinetic Energy (위치와 운동 에너지)

네가 펜을 떨어뜨렸을때, 위치에너지는 운동에너지로 바뀐다. 두 에너지는 모두 움직임이나 위치에 기본한 물질의 에너지인 기계적인 에너지의 형태를 가져. 예를 들어 네가 볼을 언덕을 향해 찼다고 해보자. 이 볼은 운동에너지를 가지고 언덕에 올라갔지 이 볼이 멈췄을때 이 움직임은 볼의 현재 위치에서 위치에너지로 바뀌어. 위치에너지를 가진 언덕위의 볼은 언덕을 내려올때 다시 운동에너지로 바뀌지. 공의 에너지는 위치에너지와 운동에너지 사이에서 이동해 그래서 에너지는 보존되지. 

운동에너지는 충돌을 통해 다른 물체로 이동할 수 있어. 범퍼카를 생각해봐. 차한대가 다른 차에 부닺히는거야, 그때 에너지는 부딪힌 차로 이동해서 그 차가 움직이게 하지. 물체가 가지고 있는 운동에너지의 양은 질량과 속도에 따라 달라져. 더 많은 질량과 더 빠른 속도는 더 많은 에너지를 가져. 위치에너지의 양은 질량과 높이에 따라 달라져. 더 큰 질량과 더 높은 위치는 더 많은 잠재 에너지를 가져. 

더 큰 질량과 더 빠른 속도는 더 많은 에너지를 의미해. 상식적으로, 테니스 공을 머리에 맞는게 볼링공을 맞는것보단 낫다는 거야. 또, 머리위 2피트에서 떨어지는 테니스 공이 고층 건물의 꼭대기에서 떨어지는 공보다는 낫지. 공의 속도가 낮을테니까. 

잠재 에너지의 양은 놓여진 위치에 따라 달라져. 예를 들어 책장의 가장 높은 곳에 꽂힌 책은 바닥쪽에 꽂혀있는 책보다 큰 잠재 에너지를 가져. 왜냐하면, 높은 곳에 있는 책이 떨어지는 거리가 더 크기 때문이지. 

어떤 과학자들은 단지 두가지 에너지(운동에너지와 위치에너지)가 있다고 하고, 어떤 과학자들은 7가지, 또 어떤 과학자들은 9개의 에너지 종류가 있다고 주장해. 여기서 중요한건 에너지는 여러가지 형태를 가진다는 것이고 (위치에너지나 운동에너지처럼) 그리고 이 에너지는 모습을 변화시킬 수 있다는 거야. 

위치에너지와 운동에너지