Wat is het verband tussen arbeid enerzijds en kinetische en potentiële energie anderzijds? Is arbeid de som van kinetische en potentiële energie?

Antwoord

Energie is een van de meest fundamentele concepten uit de Fysica. Toch bestaan er heel wat misverstanden over.

De arbeid geleverd door een kracht op een voorwerp is gelijk aan het product van de component van de kracht volgens de verplaatsing en de verplaatsing. Een kracht tegen een voorwerp dat zich niet verplaatst (bv tegen een starre muur) levert geen arbeid. Ook een kracht die uitgeoefend wordt loodrecht op de verplaatsing, levert geen arbeid (bijvoorbeeld de spankracht in een touw bij een rondslingerende massa).

Het arbeid - energie theorema  stelt dat de arbeid die door een kracht op een massa wordt geleverd, gelijk is aan de verandering van de totale mechanische energie van die massa. De totale mechanische energie kan enerzijds kinetische (bewegings) energie zijn en anderzijds ‘potentiële’ energie. Met potentiële energie bedoelt men dat je door de massa te verplaatsen een andere kracht de mogelijkheid geeft (potentie) om arbeid te leveren. Bijvoorbeeld: als je een massa optilt in het zwaartekrachtsveld van de aarde, kan de aarde nadien die massa naar beneden versnellen. Of als je een massa op een veer indrukt, kan de veer nadien de massa versnellen. Door ze samen te drukken, heeft de veer heeft dus de ‘potentie’ gekregen om energie te leveren, men zegt dat ze een hoeveelheid potentiële energie bevat.