potencijalna energija

Fizički

2022

Objašnjavamo što je potencijalna energija, različite vrste koje postoje i neke primjere.

Neki grafički primjeri potencijalne energije.

Što je potencijalna energija?

Potencijalna energija je vrstamehanička energija koja je povezana s odnosom tijela i polja ili sustava sila vanjskih (ako se objekt nalazi u polju) ili unutarnjih (ako je polje unutar objekta). Riječ je o energiji u vlast, odnosno može se odmah transformirati u druge oblike energije, kao što je kinetika, na primjer.

Potencijalna energija sustava, bez obzira na njegovo porijeklo, predstavlja energiju "pohranjenu" u njemu s obzirom na njegovu konfiguraciju ili položaj i, stoga, da bi se izmjerila, mora se uzeti u obzir referentna točka ili konfiguracija.

Koncept potencijalne energije koristan je i za konzervativne (koji teže očuvanju energije) i za disipativne (koji teže gubitku) fizičke sustave. Potencijalna energija i Kinetička energija sustava čine njegovu mehanička energija:

Potencijalna energija + kinetička energija = ukupna mehanička energija

Ovu vrstu energije proučava ne samo klasična mehanika, već i relativistička mehanika i kvantna fizika (koja je primjenjuje na sustavečestice). Potencijalna energija se klasificira prema silama koje joj daju nastanak, kao što su gravitacijska, elastična, kemijska, između ostalih.

Gravitacijska potencijalna energija

Gravitacijska potencijalna energija definira se kao energija koju masivno tijelo posjeduje kada je uronjeno u a gravitacijskom polju. Gravitacijska polja se stvaraju oko objekata s mise vrlo velike (na primjer, mase planeta i Sunce).

Na primjer, automobil na toboganu ima maksimalnu potencijalnu energiju na najvišoj poziciji zbog uranjanja u gravitacijsko polje tobogana. Zemlja. Nakon što se vagon ispusti, izgubivši visinu, potencijalna energija se pretvara u kinetičku energiju.

Elastična potencijalna energija

Elastična potencijalna energija ima veze sa svojstvom elastičnost od materija, što je sklonost vraćanju izvornog oblika nakon što je podvrgnuta deformacijskim silama većim od njegovog otpora. Jasan primjer elastične energije je ona opruge koja se rasteže ili skuplja kao rezultat vanjske sile i vraća se u prvobitni položaj kada se ta sila više ne primjenjuje.

Drugi primjer je sustav luka i strijele, u kojem elastična potencijalna energija doseže svoju maksimalnu vrijednost kako se luk povlači dok se elastično vlakno povlači, lagano savijajući drvo, ali još uvijek pri nultoj brzini. U sljedećem trenutku potencijalna energija postaje kinetička i strijela se punom brzinom baca naprijed.

Kemijska potencijalna energija

Izgaranje motora pretvara kemijsku potencijalnu energiju u kinetičku energiju.

Kemijska potencijalna energija je energija pohranjena u kemijske veze odatoma Ymolekule. Primjer je glukoza u našem tijelu, koja pohranjuje kemijsku potencijalnu energiju koju naše tijelo (pomoću a postupak da se zovemetabolizam) pretvara u toplinsku energiju za održavanje temperatura tjelesno.

Isto vrijedi i za fosilna goriva (ugljikovodike) u spremniku plina automobila. The kemijska potencijalna energija Pohranjen u kemijskim vezama benzina, pretvara se u mehaničku energiju za pokretanje vozila.

Elektrostatička potencijalna energija

U struja također primjenjuje koncept potencijalne energije, koja se može pretvoriti u druge oblike energije, poput kinetike, toplinski ili svjetlo, s obzirom na ogromnu svestranost elektromagnetizam.

U ovom slučaju energija proizlazi iz polja električnih sila koje proizvodi čestice naplaćeno.

!-- GDPR -->