Потенційна енергія
Потенційна енергія
Що таке потенційна енергія?Потенційна енергія - це накопичена енергія, яку має об’єкт через своє положення чи стан. Велосипед на вершині пагорба, книга, яку тримають над головою, і розтягнута пружина - все має потенційну енергію.
Як виміряти потенційну енергію
Стандартною одиницею вимірювання потенційної енергії є джоуль, який скорочено називається `` J. ''
Чим вона відрізняється від кінетичної енергії?
Потенційна енергія - це накопичена енергія, тоді як кінетична енергія - це енергія руху. При використанні потенційної енергії вона перетворюється в кінетичну енергію. Ви можете думати про потенційну енергію як про кінетичну енергію, яка очікує відбутися.
Зелена куля має потенційну енергію
до своєї висоти. Пурпурова кулька має кінетичну
енергія завдяки своїй швидкості.
Автомобіль на пагорбі
Ми можемо порівняти потенційну та кінетичну енергію, розглядаючи автомобіль на пагорбі. Коли машина знаходиться на вершині пагорба, вона має найбільшу потенційну енергію. Якщо воно сидить на місці, воно не має кінетичної енергії. Коли машина починає кататися з пагорба, вона втрачає потенційну енергію, але отримує кінетичну енергію. Потенційна енергія положення автомобіля на вершині пагорба перетворюється на кінетичну енергію.
Гравітаційна потенційна енергія
Один вид потенційної енергії походить від гравітації Землі. Це називається гравітаційною потенційною енергією (GPE). Гравітаційна потенційна енергія - це енергія, що зберігається в об’єкті на основі його висоти та маси. Для розрахунку потенціальної гравітаційної енергії ми використовуємо таке рівняння:
GPE = маса * g * висота
GPE = m * g * h
Де 'g' - це стандартне прискорення сили тяжіння, яке дорівнює 9,8 м / сдва. Висота визначається виходячи з висоти, яку об’єкт може потенційно впасти. Висота може бути відстанню над землею або, можливо, лабораторним столом, над яким ми працюємо.
Приклади проблем:
Яка потенційна енергія 2-кілограмової скелі, що сидить на вершині 10-метрової скелі?
GPE = маса * g * висота
GPE = 2 кг * 9,8 м / сдва* 10м
GPE = 196 Дж
Потенційна енергія та робота
Потенційна енергія дорівнює обсягу виконаної роботи, щоб привести об’єкт у своє положення. Наприклад, якщо вам потрібно було підняти книгу з підлоги і покласти її на стіл. Потенційна енергія книги на столі дорівнюватиме обсягу роботи, необхідної для переміщення книги з підлоги на стіл.
Інші типи потенційної енергії
- Пружна - Еластична потенційна енергія зберігається, коли матеріали розтягуються або стискаються. Приклади потенційної пружної енергії включають пружини, гумові стрічки та рогатки.
- Електрична - Потенційна електрична енергія - це здатність виконувати роботи, засновані на об’єкті електричний заряд .
- Ядерна - потенційна енергія частинок всередині атома.
- Хімічна - Хімічна потенційна енергія - це енергія, накопичена в речовинах завдяки їх хімічні зв’язки . Одним із прикладів цього є енергія, що зберігається в бензині для автомобіля.
- Шотландський вчений Вільям Ранкін вперше ввів термін потенційна енергія в 19 столітті.
- Рівняння для розрахунку потенційної енергії пружини становить PE = 1/2 * k * xдва, де k - постійна пружини, а x - величина стиснення.
- Поняття потенційної енергії сягає аж до Давньої Греції та філософа Арістотель .
