Energie potențială

Energie potențială

Ce este energia potențială?

Energia potențială este energia stocată pe care o are un obiect datorită poziției sau stării sale. O bicicletă deasupra unui deal, o carte ținută deasupra capului și un izvor întins, toate au energie potențială.

Cum se măsoară energia potențială

Unitatea standard pentru măsurarea energiei potențiale este joul, care este abreviat ca „J.”

În ce se deosebește de energia cinetică?

Energia potențială este energie stocată, în timp ce energia cinetică este energia mișcării. Când se utilizează energia potențială, aceasta este convertită în energie cinetică. Vă puteți gândi la energia potențială ca la o energie cinetică care așteaptă să se întâmple.

Mingea verde are energie potențială datorată
la înălțimea sa. Mingea mov are cinetică
energie datorită vitezei sale.
O mașină pe deal

Putem compara energia potențială și energia cinetică luând în considerare o mașină pe un deal. Când mașina se află în vârful dealului, are cea mai mare energie potențială. Dacă stă liniștit, nu are energie cinetică. Pe măsură ce mașina începe să se rostogolească pe deal, pierde energie potențială, dar câștigă energie cinetică. Energia potențială a poziției mașinii în vârful dealului se transformă în energie cinetică.

Energia potențială gravitațională

Un tip de energie potențială provine din gravitația Pământului. Aceasta se numește energie potențială gravitațională (GPE). Energia potențială gravitațională este energia stocată într-un obiect pe baza înălțimii și a masei sale. Pentru a calcula energia potențială gravitațională folosim următoarea ecuație:

GPE = masa * g * înălțimea
GPE = m * g * h
Unde „g” este accelerația standard a gravitației care este egală cu 9,8 m / s^Două. Înălțimea este determinată în funcție de înălțimea pe care obiectul ar putea să o cadă. Înălțimea poate fi distanța deasupra solului sau poate masa de laborator la care lucrăm.

Exemple de probleme:

Care este energia potențială a unei stânci de 2 kg așezată în vârful unei stânci înalte de 10 metri?

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

Energie potențială și muncă

Energia potențială este egală cu cantitatea de muncă depusă pentru a obține un obiect în poziția sa. De exemplu, dacă ar fi să ridici o carte de pe podea și să o așezi pe o masă. Energia potențială a cărții de pe masă va fi egală cu cantitatea de muncă necesară pentru a muta cartea de pe podea pe masă.

Alte tipuri de energie potențială

• Elastic - Energia potențială elastică este stocată atunci când materialele se întind sau se comprimă. Exemple de energie potențială elastică includ arcuri, benzi de cauciuc și curele.
• Electric - Energia potențială electrică este capacitatea de a lucra pe baza obiectului incarcare electrica .
• Nuclear - Energia potențială a particulelor din interiorul unui atom.
• Chimic - Energia potențială chimică este energia stocată în substanțe datorită lor legături chimice . Un exemplu în acest sens este energia stocată în benzină pentru o mașină.

Fapte interesante despre energia potențială

• Omul de știință scoțian William Rankine a inventat prima dată termenul de energie potențială în secolul al XIX-lea.
• Ecuația pentru calcularea energiei potențiale a unui arc este PE = 1/2 * k * x^Două, unde k este constanta arcului și x este cantitatea de compresie.
• Conceptul de energie potențială se îndreaptă până în Grecia Antică și filosoful Aristotel .