L’energia esiste in molte forme diverse. Gli animali ottengono energia mangiando il cibo. L’energia elettrica è associata alle piccole unità chiamate atomi che compongono tutto nell’universo. L’energia viene creata quando particelle chiamate elettroni si muovono da un atomo all’altro. Anche il calore e la luce sono forme di energia. Una forma di energia può anche essere trasferita in un’altra. Attraverso una batteria l’energia chimica immagazzinata si trasforma in energia elettrica. In una lampadina l’energia elettrica si trasforma in luce e calore.
Energia potenziale e cinetica
Ognuna delle diverse forme di energia può essere descritta come energia potenziale o cinetica. L’energia potenziale è l’energia immagazzinata. Per esempio, l’energia chimica del cibo è energia immagazzinata. Quando le persone mangiano, i loro corpi cambiano l’energia immagazzinata in energia in movimento come l’energia termica o l’energia meccanica. L’energia potenziale può anche provenire dalla posizione di un oggetto. Un oggetto con energia potenziale a causa della sua posizione ha la capacità, o potenziale, di muoversi. Per esempio, l’energia potenziale è immagazzinata in una roccia appollaiata su una scogliera e in una freccia tesa all’indietro sulla corda dell’arco. Se la scogliera si sgretola sotto la roccia, la roccia cade. Se la corda viene lasciata andare, si muove in avanti e spinge la freccia attraverso l’aria.
Come la roccia e la freccia si muovono, guadagnano energia cinetica. L’energia cinetica è energia in movimento. Tutti gli oggetti in movimento hanno energia cinetica, anche gli atomi. L’energia totale in movimento casuale di tutti gli atomi e le molecole di un oggetto si chiama energia termica. L’energia in movimento di un sasso che rotola giù da una collina è chiamata energia meccanica.
Energia meccanica
L’energia meccanica è energia potenziale più energia cinetica. A differenza delle altre forme di energia, l’energia meccanica può esistere sia come energia potenziale che come energia cinetica. È tutta l’energia che un oggetto ha a causa del suo movimento (energia cinetica) e della sua posizione (energia potenziale). Le macchine usano l’energia meccanica per fare lavoro. Per esempio, un martello usa l’energia meccanica per piantare un chiodo in una tavola. Quando il martello è sollevato, ha energia potenziale dal lavoro fatto per sollevarlo. Quando il martello viene mosso verso il chiodo, l’energia potenziale diventa energia cinetica, che può compiere il lavoro di piantare il chiodo nella tavola. Quando il martello colpisce il chiodo, l’energia viene trasferita al chiodo e poi alla tavola.
Energia termica (Energia termica)
Tutte le sostanze sono fatte di particelle, o bit, chiamate molecole. Le molecole si muovono sempre in modo casuale all’interno di una sostanza. L’energia termica è l’energia totale in movimento (o energia cinetica) di tutte le molecole di una sostanza. Tutte le sostanze hanno energia termica, poiché le molecole che compongono tutte le sostanze sono sempre in movimento.
L’energia meccanica e l’energia termica coinvolgono diversi tipi di movimento. L’energia meccanica in movimento coinvolge tutte le molecole di un oggetto che si muovono insieme, come una roccia che rotola giù per una collina. D’altra parte, l’energia termica coinvolge il movimento disordinato delle molecole all’interno di un oggetto.
L’energia luminosa
L’energia luminosa è talvolta chiamata energia radiante. È l’unico tipo di energia radiante che è visibile ad occhio nudo. L’energia radiante è l’energia trasportata dalla radiazione elettromagnetica. Alcuni altri esempi di energia radiante sono onde radio, microonde, raggi X e raggi gamma. La radiazione elettromagnetica viaggia in onde. Oltre all’energia luminosa, il Sole emette l’intero spettro di energia radiante trasportata dalla radiazione elettromagnetica.
L’energia luminosa è energia in movimento. Si muove sotto forma di onde e può viaggiare attraverso lo spazio vuoto e l’aria. Diverse lunghezze d’onda della luce visibile sono viste come diversi colori.
Energia sonora
L’energia sonora è energia in movimento. È prodotta dal movimento avanti e indietro di un oggetto che vibra. Questo movimento produce onde sonore che si allontanano dall’oggetto. Le onde sonore possono viaggiare solo attraverso una sostanza, come aria, acqua o oggetti solidi. Il suono viaggia più lentamente della luce.
Energia elettrica
L’energia elettrica è energia in movimento. È il flusso di piccole particelle chiamate elettroni e protoni. L’energia elettrica può essere vista in natura in un fulmine, che è un gran numero di elettroni che scorrono nell’aria tutti insieme. L’uomo ha imparato a produrre energia elettrica e a controllarla. L’energia elettrica è inviata attraverso i fili o l’aria per alimentare cose come lampadine, forni e lavatrici.
Energia chimica
L’energia chimica è energia immagazzinata (energia potenziale). È immagazzinata nei legami tra gli atomi e le molecole. L’energia chimica è ciò che tiene insieme gli atomi in una molecola. È anche ciò che tiene insieme le molecole di una sostanza.
L’energia chimica nel cibo viene convertita, o cambiata, dal corpo in energia meccanica in movimento ed energia termica. L’energia chimica all’interno di una batteria può essere convertita in energia elettrica per alimentare una torcia.
Energia nucleare
L’energia nucleare è energia immagazzinata. È l’energia che tiene insieme il nucleo di un atomo. L’energia nucleare è anche chiamata energia atomica. Il nucleo è la parte centrale di un atomo. L’energia nucleare può essere rilasciata scindendo un atomo. Può anche essere rilasciata unendo due nuclei per formare un unico nucleo.