Energia potențială este energia înmagazinată sau reprimată a unui obiect. Ea este adesea pusă în contrast cu energia cinetică.
În fizică, energia potențială este energia pe care un obiect o are datorită poziției sale într-un câmp de forțe sau pe care un sistem o are datorită modului în care sunt dispuse părțile sale. Printre tipurile comune se numără energia potențială gravitațională a unui obiect care depinde de poziția sa verticală și de masă, energia potențială elastică a unui resort întins și energia potențială electrică a unei sarcini într-un câmp electric. Unitatea SI pentru energie este joule (simbol J).
Energia potențială este adesea asociată cu forțele de refacere, cum ar fi un resort sau forța de gravitație. Acțiunea de întindere a resortului sau de ridicare a masei este realizată de o forță externă care acționează împotriva câmpului de forță al potențialului. Această muncă este stocată în câmpul de forță, despre care se spune că este stocată ca energie potențială. Dacă forța externă este îndepărtată, câmpul de forță acționează asupra corpului pentru a efectua munca, deoarece deplasează corpul înapoi în poziția inițială, reducând întinderea resortului sau provocând căderea unui corp. Când se întâmplă acest lucru, energia potențială se transformă în energie cinetică. Energia totală rămâne aceeași datorită legii conservării energiei.
Fizicienii spun că energia potențială este diferența dintre energia unui obiect într-o anumită poziție și energia sa într-o poziție de referință.
Exemple simple
Călcând o piatră în sus pe o pantă crește energia sa potențială sub acțiunea gravitației. Întinderea unei benzi de cauciuc crește energia sa potențială elastică, care este o formă de energie potențială electrică. Un amestec de un combustibil și un oxidant are o energie potențială chimică, care este o altă formă de energie potențială electrică. Și bateriile au energie potențială chimică.
Tipuri de energie potențială
Există diferite tipuri de energie potențială, fiecare asociată cu un anumit tip de forță.
Energia potențială gravitațională
Energia potențială gravitațională este resimțită de un obiect atunci când înălțimea și masa reprezintă un factor în sistem. Energia potențială gravitațională face ca obiectele să se deplaseze unele spre altele. Dacă un obiect este ridicat de la o anumită distanță de la suprafața Pământului, forța resimțită este cauzată de greutate și înălțime.
Energia potențială electrică
Energia potențială electrică este resimțită de sarcini atât diferite, cât și asemănătoare, deoarece acestea se resping sau se atrag reciproc. Sarcinile pot fi fie pozitive (+), fie negative (-), unde sarcinile opuse se atrag, iar sarcinile similare se resping. Dacă două sarcini au fost plasate la o anumită distanță una față de cealaltă, energia potențială stocată între sarcini poate fi calculată prin:
Energia potențială elastică
Energia potențială elastică este experimentată atunci când un material cauciucat este îndepărtat sau împins împreună. Un resort, de exemplu, stochează energie potențială elastică. Cantitatea de energie potențială pe care o are materialul depinde de distanța trasă sau împinsă. Cu cât distanța împinsă este mai mare, cu atât mai mare este energia potențială elastică pe care o are materialul. Dacă un material este tras sau împins, energia potențială poate fi calculată prin:
Pagini conexe
- Energia cinetică
Imagini pentru copii
-
Un trabuchet folosește potențialul gravitațional energia potențială a contragreutății pentru a arunca proiectile la peste două sute de metri
-
Springs sunt folosite pentru a stoca energia potențială elastică
-
Arcul cu arcul este una dintre cele mai vechi aplicații ale energiei potențiale elastice din omenire
.
-
Forța gravitațională menține planetele pe orbită în jurul Soarelui
-
Plasma s-a format în interiorul unei sfere pline de gaz
.