Potencialna energija

Potencialna energija

Kaj je potencialna energija?

Potencialna energija je shranjena energija, ki jo ima objekt zaradi svojega položaja ali stanja. Kolo na vrhu hriba, knjiga nad glavo in raztegnjena vzmet imajo vse potencialne energije.

Kako izmeriti potencialno energijo

Standardna enota za merjenje potencialne energije je džul, ki je okrajšan kot 'J.'

V čem se razlikuje od kinetične energije?

Potencialna energija je shranjena energija, kinetična pa energija gibanja. Ko se potencialna energija uporabi, se pretvori v kinetično energijo. Potencialno energijo si lahko predstavljate kot kinetično energijo, ki čaka, da se zgodi.

Zelena kroglica ima potencialno energijo
do njegove višine. Vijolična kroglica ima kinetiko
energijo zaradi njene hitrosti.
Avto na hribu

Potencialno in kinetično energijo lahko primerjamo z upoštevanjem avtomobila na hribu. Ko je avto na vrhu hriba, ima največ potenciala energije. Če sedi mirno, nima kinetične energije. Ko se avto začne kotaliti po hribu navzdol, izgubi potencialno energijo, vendar pridobi kinetično energijo. Potencialna energija položaja avtomobila na vrhu hriba se pretvarja v kinetično energijo.

Gravitacijska potencialna energija

Ena vrsta potencialne energije prihaja iz Zemljine gravitacije. To se imenuje gravitacijska potencialna energija (GPE). Gravitacijska potencialna energija je energija, shranjena v predmetu glede na njegovo višino in maso. Za izračun gravitacijske potencialne energije uporabimo naslednjo enačbo:

GPE = masa * g * višina
GPE = m * g * h
Kjer je 'g' standardni pospešek gravitacije, ki je enak 9,8 m / s^dva. Višina se določi glede na višino, na katero bi objekt lahko padel. Višina je lahko razdalja nad tlemi ali morda laboratorijska miza, na kateri delamo.

Primeri težav:

Kakšna je potencialna energija 2-kilogramske skale, ki sedi na vrhu 10 metrov visoke pečine?

GPE = masa * g * višina
GPE = 2 kg * 9,8 m / s^dva* 10m
GPE = 196 J

Potencialna energija in delo

Potencialna energija je enaka količini opravljenega dela za postavitev predmeta v njegov položaj. Na primer, če bi knjigo dvignili s tal in jo položili na mizo. Potencialna energija knjige na mizi bo enaka količini dela, ki ga je bilo potrebno za premikanje knjige s tal na mizo.

Druge vrste potencialne energije

• Elastična - Elastična potencialna energija se shrani, ko se materiali raztegnejo ali stisnejo. Primeri elastične potencialne energije vključujejo vzmeti, gumijaste trakove in frače.
• Električna - električna potencialna energija je zmožnost opravljanja del, ki temeljijo na predmetu električni naboj .
• Jedrska - potencialna energija delcev znotraj atoma.
• Kemikalija - Kemijska potencialna energija je energija, ki se zaradi snovi kopiči v snoveh kemijske vezi . Primer tega je energija, shranjena v bencinu za avto.

Zanimiva dejstva o potencialni energiji

• Škotski znanstvenik William Rankine je izraz potencialna energija prvič uvedel v 19. stoletju.
• Enačba za izračun potencialne energije vzmeti je PE = 1/2 * k * x^dva, kjer je k vzmetna konstanta, x pa količina stiskanja.
• Koncept potencialne energije sega vse do antične Grčije in filozofa Aristotel .