Energia potencjalna jest utajoną energią w obiekcie w spoczynku i jest jedną z dwóch form energii. Druga forma, energia kinetyczna, to energia wyrażana przez poruszający się obiekt. Energia potencjalna jest podstawową koncepcją każdej dyskusji opartej na fizyce i jedną z najbardziej wpływowych zmiennych w formułach opisujących nasz znany wszechświat.
Energia potencjalna jest w gruncie rzeczy tym, na co wygląda, choć wiąże się to z kilkoma zawiłościami. Rzeczywista energia potencjalna obiektu zależy od jego położenia względem innych obiektów. Na przykład cegła ma więcej energii potencjalnej zawieszonej w dwupiętrowym budynku niż spoczywa na ziemi. Jest tak, ponieważ względne położenie cegły względem Ziemi daje jej więcej energii. Dwie cegły obok siebie nie dają sobie więcej energii, ponieważ nie działa na nich żadna siła.
Tę samą zasadę można zastosować w dowolnej skali, galaktycznej lub atomowej. Rzeczywiście, atomy mają również energię potencjalną, chociaż ich ciągły ruch przesuwa znaczną część energii potencjalnej na energię kinetyczną.
Jak obliczyć energię potencjalną
Energia odnosi się do zdolności obiektu lub systemu do wykonywania pracy. Występuje w wielu formach, w tym mechanicznych, termicznych, chemicznych, jądrowych i innych. Praca odnosi się do transferu energii z jednego obiektu do drugiego i ma ścisły związek z energią kinetyczną. Moc to 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 innych.
Energię i pracę mierzy się za pomocą dżuli, nazwanej od Jamesa Prescotta Joule'a, fizyka odpowiedzialnego za tworzenie formuł, które mają sens przenoszenia energii. Energia i praca są mierzone przy użyciu tych samych jednostek, ponieważ są dwiema stronami tej samej monety - praca jest po prostu energią w ruchu.
Moc mierzona jest w watach, nazwanych od szkockiego wynalazcy Jamesa Watta. Moc jest pomiarem wytwarzania ciepła. Za każdym razem, gdy energia jest przenoszona, wytwarzane jest ciepło, a im szybciej się przenosi, tym więcej ciepła jest wytwarzane.
Prostym sposobem na wizualizację tej interakcji są twoje ręce. Kiedy jest ci zimno, możesz pocierać ręce o ciepło. Pomyśl teraz o wibrujących dłoniach tak szybko, jak możesz je poruszyć. Zużywa się więcej energii, co oznacza więcej pracy. Ta praca wymaga większej mocy, która wytwarza więcej ciepła.
Energia potencjalna dowolnego 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 (to znaczy wszelkich wewnętrznych sił mechanicznych). Uproszczony wzór można zapisać jako: Energia potencjalna = mgh, gdzie m to masa mierzona w kilogramach; sol oznacza przyspieszenie ziemskie (9,8 m / s ^ 2 na powierzchni Ziemi); i h to wysokość mierzona w metrach.
