potencialna energija

Fizično

2022

Pojasnimo, kaj je potencialna energija, različne vrste, ki obstajajo, in nekaj primerov.

Nekaj ​​grafičnih primerov potencialne energije.

Kaj je potencialna energija?

Potencialna energija je vrstamehanska energija ki je povezana z razmerjem med telesom in poljem ali sistemom sil zunanjih (če se predmet nahaja v polju) ali notranjih (če je polje znotraj objekta). Gre za energijo v moč, to pomeni, da se lahko takoj pretvori v druge oblike energije, kot je na primer kinetika.

Potencialna energija sistema, ne glede na njegov izvor, predstavlja energijo, "shranjeno" v njem glede na njegovo konfiguracijo ali položaj, zato je treba za njeno merjenje upoštevati referenčno točko ali konfiguracijo.

Koncept potencialne energije je uporaben tako za konzervativne (ki se nagibajo k ohranjanju energije) kot za disipativne (ki se nagibajo k izgubi) fizične sisteme. Potencialna energija in Kinetična energija sistema sestavljajo njegovo mehanska energija:

Potencialna energija + kinetična energija = skupna mehanska energija

To vrsto energije ne preučuje le klasična mehanika, temveč tudi relativistična mehanika in kvantna fizika (ki jo uporablja za sistemedelci). Potencialna energija je razvrščena glede na sile, ki ji dajejo izvor, kot so med drugim gravitacijska, elastična, kemična.

Gravitacijska potencialna energija

Gravitacijska potencialna energija je opredeljena kot energija, ki jo ima masivno telo, ko je potopljeno v a gravitacijsko polje. Gravitacijska polja se ustvarjajo okoli predmetov z maše zelo velike (na primer mase planetov in sonce).

Na primer, avtomobil na kotalkah ima največjo potencialno energijo na svojem najvišjem položaju, ker je potopljen v gravitacijsko polje tobogana. Zemlja. Ko vagon spusti in izgubi višino, se potencialna energija pretvori v kinetično energijo.

Elastična potencialna energija

Elastična potencialna energija je povezana z lastnostjo elastičnost od zadeva, kar je težnja, da ponovno pridobi svojo prvotno obliko, potem ko je izpostavljena deformacijskim silam, večjim od njegove odpornosti. Jasen primer elastične energije je vzmeti, ki se raztegne ali skrči kot posledica zunanje sile in se vrne v prvotni položaj, ko ta sila ni več uporabljena.

Drug primer je sistem loka in puščice, pri katerem elastična potencialna energija doseže svojo največjo vrednost, ko se lok vleče, ko se elastično vlakno vleče, rahlo upogne les, vendar še vedno pri ničelni hitrosti. V naslednjem trenutku potencialna energija postane kinetična in puščica se s polno hitrostjo vrže naprej.

Kemična potencialna energija

Zgorevanje motorja pretvarja kemično potencialno energijo v kinetično energijo.

Kemična potencialna energija je energija, shranjena v kemične povezave odatomi Ymolekule. Primer je glukoza v našem telesu, ki shranjuje kemično potencialno energijo našega telesa (s pomočjo a proces da se imenujemetabolizem) se za vzdrževanje pretvori v toplotno energijo temperaturo telesno.

Enako velja za fosilna goriva (ogljikovodiki) v rezervoarju za plin v avtomobilu. The kemična potencialna energija Shranjen v kemičnih vezi bencina, se pretvori v mehansko energijo za zagon vozila.

Elektrostatična potencialna energija

V elektrika uporablja tudi koncept potencialne energije, ki se lahko pretvori v druge oblike energije, kot so kinetika, toplotno oz svetloba, glede na izredno vsestranskost elektromagnetizem.

V tem primeru je energija posledica polja električnih sil, ki jih proizvaja delci zaračunan.

!-- GDPR -->