Cameron Merritt
0 
3540
332
Energia potencjalna to energia utajona w obiekcie w stanie spoczynku i jest jedną z dwóch form energii. Druga forma, energia kinetyczna, to energia wyrażana przez obiekt w ruchu. Energia potencjalna to podstawowa koncepcja każdej dyskusji opartej na fizyce i jedna z najbardziej wpływowych zmiennych we wzorach opisujących nasz znany wszechświat.
Energia potencjalna jest zasadniczo tym, czym się wydaje, chociaż wiąże się z tym kilka zawiłości. Rzeczywista energia potencjalna obiektu zależy od jego położenia względem innych obiektów. Na przykład cegła ma więcej energii potencjalnej zawieszonej na dwupiętrowym budynku niż spoczywającej na ziemi. Dzieje się tak, ponieważ względne położenie cegły względem Ziemi daje jej więcej energii. Dwie cegły obok siebie nie dodają sobie jednak więcej energii, ponieważ nie działa na nie żadna siła.
Tę samą zasadę można zastosować w dowolnej skali, czy to galaktycznej, czy atomowej. Rzeczywiście, atomy również posiadają energię potencjalną, chociaż ich ciągły ruch zmienia znaczną część ich energii potencjalnej w energię kinetyczną.
Jak obliczyć energię potencjalną
Energia odnosi się do zdolności obiektu lub systemu do wykonywania pracy. Występuje w wielu formach, w tym mechanicznej, termicznej, chemicznej, jądrowej i innych. Pracaodnosi się do transferu energii z jednego obiektu do drugiego i ma ścisły związek z energią kinetyczną. Mocto szybkość, z jaką energia przenosi się między dwoma lub więcej obiektami. Te trzy pojęcia są ze sobą ściśle powiązane, a zrozumienie każdej z nich wymaga kontekstu pozostałych.
Energię i pracę mierzy się za pomocą dżuli, nazwanego imieniem Jamesa Prescotta Joule'a, fizyka odpowiedzialnego za tworzenie wzorów nadających sens przenoszeniu energii. Energię i pracę mierzy się za pomocą tych samych jednostek, ponieważ są to dwie strony tego samego medalu - praca to po prostu energia w ruchu.
Moc jest mierzona w watach, nazwana na cześć szkockiego wynalazcy Jamesa Watta. Moc jest miarą wytwarzania ciepła. Za każdym razem, gdy energia jest przekazywana, generowane jest ciepło, a im szybciej się ono przenosi, tym więcej ciepła jest wytwarzane.
Łatwym sposobem wizualizacji tej interakcji są ręce. Kiedy jest ci zimno, możesz pocierać dłonie o ciepło. Teraz pomyśl o swoich dłoniach wibrujących razem tak szybko, jak potrafisz. Zużywane jest więcej energii, co oznacza więcej pracy. Ta praca wymaga większej mocy, co generuje więcej ciepła.
Energia potencjalna danego obiektu jest miarą jego potencjału do pracy, wytwarzania ciepła i wytwarzania energii. Z tego powodu obliczenie energii potencjalnej obiektu jest sumą jego masy, odległości od Ziemi, ładunku elektrycznego, odległości od innych obiektów i wewnętrznych sił sprężystych (czyli dowolnej wewnętrznej siły mechanicznej). Upraszczając, ten wzór można zapisać jako: Energia potencjalna = mgh, gdzie m masa mierzona w kilogramach; sol jest przyspieszeniem ziemskim (9,8 m / s ^ 2 na powierzchni Ziemi); i godz to wysokość mierzona w metrach.
Dodatkowe zasoby:
- Znajdź bardziej zaawansowaną dyskusję na temat związku między energią potencjalną i kinetyczną w witrynie HyperPhysics Uniwersytetu Georgia State.
- Obejrzyj film wyjaśniający z demonstracjami energii kinetycznej i potencjalnej autorstwa profesora Dave Explains.
- Obejrzyj ten film o energii kinetycznej i potencjalnej atomów z Brightstorm.