Потенциална енергия

Потенциална енергия

Какво представлява потенциалната енергия?

Потенциалната енергия е съхранената енергия, която обектът има поради своето положение или състояние. Велосипед на върха на хълм, книга, държана над главата ви, и опъната пружина - всички те имат потенциална енергия.

Как да измерим потенциалната енергия

Стандартната единица за измерване на потенциалната енергия е джаулът, който е съкратен като „J.“

По какво се различава от кинетичната енергия?

Потенциалната енергия се съхранява, докато кинетичната енергия е енергията на движението. Когато се използва потенциална енергия, тя се превръща в кинетична енергия. Можете да мислите за потенциалната енергия като за кинетична енергия, която чака да се случи.

Зелената топка има дължима потенциална енергия
до нейната височина. Лилавата топка има кинетична
енергия поради нейната скорост.
Кола на хълм

Можем да сравним потенциалната и кинетичната енергия, като разгледаме автомобил на хълм. Когато колата е на върха на хълма, тя има най-много потенциална енергия. Ако седи неподвижно, то няма кинетична енергия. Когато колата започне да се търкаля по хълма, тя губи потенциална енергия, но печели кинетична енергия. Потенциалната енергия на позицията на автомобила в горната част на хълма се превръща в кинетична енергия.

Гравитационна потенциална енергия

Един вид потенциална енергия идва от земната гравитация. Това се нарича гравитационна потенциална енергия (GPE). Гравитационната потенциална енергия е енергията, съхранявана в обект въз основа на височината и масата му. За изчисляване на гравитационната потенциална енергия използваме следното уравнение:

GPE = маса * g * височина
GPE = m * g * h

Където „g“ е стандартното ускорение на гравитацията, което е равно на 9,8 m / sдве. Височината се определя въз основа на височината, която обектът може потенциално да падне. Височината може да бъде разстоянието над земята или може би лабораторната маса, върху която работим.

Примерни проблеми:

Каква е потенциалната енергия на 2-килограмова скала, седнала на върха на 10-метрова скала?

GPE = маса * g * височина
GPE = 2kg * 9,8 m / sдве* 10м
GPE = 196 J

Потенциална енергия и работа

Потенциалната енергия е равна на количеството свършена работа за поставяне на обект в неговото положение. Например, ако трябва да вдигнете книга от пода и да я поставите на маса. Потенциалната енергия на книгата на масата ще се равнява на количеството труд, необходимо за преместването на книгата от пода на масата.

Други видове потенциална енергия
  • Еластична - Еластичната потенциална енергия се съхранява, когато материалите се разтягат или компресират. Примери за еластична потенциална енергия включват пружини, ластици и прашки.
  • Електрическа - електрическата потенциална енергия е способността за извършване на работа въз основа на обекта електрически заряд .
  • Ядрена - потенциалната енергия на частиците вътре в атома.
  • Химическа - Химическата потенциална енергия е енергията, натрупана във веществата поради тяхната химически връзки . Един пример за това е енергията, съхранявана в бензин за автомобил.
Интересни факти за потенциалната енергия
  • Шотландският учен Уилям Ранкин за първи път въвежда термина потенциална енергия през 19 век.
  • Уравнението за изчисляване на потенциалната енергия на пружина е PE = 1/2 * k * xдве, където k е пружинна константа, а x е степента на компресия.
  • Концепцията за потенциалната енергия се връща чак до Древна Гърция и философа Аристотел .