Skillnaden mellan potentiell och kinetisk energi beror alla på en mycket enkel egenskap hos objektet. Om ett föremål rör sig har det kinetisk energi, eller kinetisk energi är rörelseenergin. Potentiell energi är energi som lagras i ett föremål och som kan frigöras under rätt förhållanden. Därför beror skillnaden mellan dessa två typer av energi på om ett föremål rör sig eller inte.
Många föremål har potentiell energi som kan frigöras på många olika sätt. Bränslen och livsmedel innehåller potentiell energi, som frigörs som värme respektive kemisk energi. Fjädrar innehåller också potentiell energi. När en fjäder släpps frigörs den potentiella energin som kinetisk energi. Ett annat exempel på potentiell energi är gravitationell potentiell energi.
Gravitationspotentialenergi är en typ av energi som ett föremål har på grund av att det höjs över marken. Mängden gravitationell potentiell energi som föremålet har när det lyfts kan bestämmas genom att mäta hur mycket arbete det tog att få dit föremålet med hjälp av höjden det höjdes (h), dess massa (m) och gravitationskraften hos föremålet. jord (g), vilket är 10 N/kg. Formeln för gravitationell potentiell energi är GPE = mgh. Till exempel skulle en vikt på 50 kg som lyfts 5 m ha en GPE på 50 x 5 x 10, eller 2500 joule (J), enheten för energi.
Om vikten som användes i det föregående exemplet släpptes, skulle dess gravitationella potentiella energi förändras till kinetisk energi. Vikten börjar med endast gravitationell potentiell energi medan den hålls ovanför marken. När den släpps börjar den accelerera mot marken på grund av gravitationskraften. Som det gör kommer det att ha både potentiell och kinetisk energi. Ju närmare den kommer marken, desto mer av dess potentiella energi överförs till kinetisk energi tills den är på väg att träffa marken och all energi har förvandlats till kinetisk energi.
Detta är principen bakom bevarande av energi i fysiken. Bevarande av energi säger att energi varken kan förstöras eller skapas och det är en grundläggande fysiklag. Ovanifrån överfördes initialt den gravitationella potentiella energin från arbetet för att lyfta vikten. För det andra överfördes den kinetiska energin från den lagrade gravitationella potentiella energin för den lyfta vikten. Med andra ord är den potentiella och kinetiska energin densamma.
Kinetisk energi beräknas med hjälp av massan (m) av ett föremål och dess hastighet (v) i följande ekvation – KE = ½ mv2 (massa x hastighet i kvadrat dividerat med 2). Med vårt exempel ovan känner vi redan till viktens kinetiska energi eftersom den potentiella och kinetiska energin är samma. Vikten har en kinetisk energi på 2500 J precis innan den träffar marken. Vi kan använda detta för att bestämma dess hastighet när den träffar marken, eller dess anslagshastighet. Genom att omordna formeln för kinetisk energi får vi – v2 = 2KE/m eller v2 = 2 x 2500 / 50 = 100, så viktens anslagshastighet är 10 m/s (kvadratroten ur 100).