Energia potencjalna to energia obiekt ma ze względu na swoją pozycję względem innych obiektów. To się nazywa potencjał ponieważ ma potencjał do przekształcenia w inny formy energii, Jak na przykład energia kinetyczna. Energia potencjalna jest zwykle określana w równaniach wielką literą U, a czasem PE.
Energia potencjalna może również odnosić się do innych form energii zmagazynowanej, takich jak energia z ładunek elektryczny netto, wiązania chemiczne lub naprężenia wewnętrzne.
Przykłady energii potencjalnej
Piłka spoczywająca na stole ma energię potencjalną, zwaną energią potencjalną grawitacji, ponieważ pochodzi z pozycji kuli w polu grawitacyjnym. Im bardziej masywny jest obiekt, tym większa jest jego potencjalna energia grawitacyjna.
Wyciągnięty łuk i ściśnięta sprężyna również mają energię potencjalną. Jest to elastyczna energia potencjalna, która powstaje w wyniku rozciągania lub ściskania obiektu. W przypadku materiałów elastycznych zwiększenie rozciągliwości zwiększa ilość zmagazynowanej energii. Sprężyny mają energię po rozciągnięciu lub ściśnięciu.
Wiązania chemiczne mogą również mieć energię potencjalną, pochodzącą od elektronów zbliżających się lub oddalających od atomów. W układzie elektrycznym energia potencjalna jest wyrażana jako Napięcie.
Równania energii potencjalnej
Jeśli podniesiesz a masam przez h metrów, jego potencjalna energia będzie mgh, gdzie sol oznacza przyspieszenie ziemskie: PE = mgh.
Dla wiosny energia potencjalna jest obliczana na podstawie Prawo Hooke'a, gdzie siła jest proporcjonalna do długości rozciągania lub ściskania (x) i stałej sprężyny (k): F = kx.
Zatem równanie dla elastycznej energii potencjalnej wynosi PE = 0,5 kx2