Potenciali energija yra latentinė objekto energija ramybėje ir yra viena iš dviejų energijos formų. Kita forma, kinetinė energija, yra energija, kurią išreiškia judantis objektas. Potenciali energija yra pagrindinė bet kokia fizika pagrįstų diskusijų samprata ir vienas iš įtakingiausių kintamųjų formulėse, apibūdinančiose mūsų žinomą visatą.
Potenciali energija iš esmės yra tokia, kokia ji skamba, nors joje yra keletas painumų. Faktinė objekto energija priklauso nuo jo padėties kitų objektų atžvilgiu. Pvz., Plyta turi daugiau potencialios energijos, sulaikytos iš dviejų aukštų pastato, nei ji stovi ant žemės. Taip yra todėl, kad plytų santykinė padėtis žemei suteikia jai daugiau energijos. Dvi plytos, esančios viena šalia kitos, nesuteikia viena kitai daugiau energijos, nes joms veikti nėra jėgos.
Tas pats principas gali būti taikomas bet kurioje skalėje, nesvarbu, ar tai būtų galaktika, ar atominė. Iš tikrųjų, atomai taip pat turi potencialią energiją, nors jų nuolatinis judėjimas perkelia didelę dalį savo potencialios energijos į kinetinę energiją.
Kaip apskaičiuoti potencialią energiją
Energija reiškia objekto ar sistemos sugebėjimą atlikti darbus. Jis būna įvairių formų, įskaitant mechaninius, šiluminius, cheminius, branduolinius ir kitus. Darbas susijęs su energijos perdavimu iš vieno objekto į kitą ir yra glaudžiai susijęs su kinetine energija. Galia yra greitis, kuriuo energija perduodama tarp dviejų ar daugiau objektų. Šios trys sąvokos yra glaudžiai susijusios, ir norint suprasti kiekvieną sąvoką reikia kitų.
Energija ir darbas matuojami džauliais, pavadintais Džeimso Preskoto Joule'o, fiziko, atsakingo už formulių, turinčių prasmę energijos perdavimui, sukūrimu. Energija ir darbas matuojami naudojant tuos pačius vienetus, nes jie yra dvi tos pačios monetos pusės - darbas yra tik judanti energija.
Galia matuojama vatais, pavadinta škotų išradėjui Jamesui Wattui. Vatai yra šilumos generavimo matas. Bet kada perduodama energija, šiluma generuojama, ir kuo greičiau ji perduodama, tuo daugiau šilumos sukuriama.
Paprastas būdas vizualizuoti šią sąveiką yra rankos. Kai šalta, galite karštis kartu sudirbti rankas. Dabar pagalvok, kaip rankos vibruoja kartu taip greitai, kaip gali jas judinti. Panaudojama daugiau energijos, tai reiškia, kad nuveikta daugiau. Tas darbas užima daugiau jėgų, o tai generuoja daugiau šilumos.
Bet kurio objekto potenciali energija yra jo galimybių atlikti darbą, sukurti šilumą ir generuoti energiją matavimas. Dėl šios priežasties objekto potencialios energijos apskaičiavimas yra jo masės, atstumo nuo Žemės, elektros krūvio, atstumo nuo kitų objektų ir vidinių tampriųjų jėgų (tai yra bet kurios vidinės mechaninės jėgos) suma. Supaprastinta, šią formulę galima parašyti taip: potenciali energija = mgh, kur m yra masė, išmatuota kilogramais; g yra pagreitis dėl gravitacijos (9,8 m / s ^ 2 Žemės paviršiuje); ir h yra aukštis, išmatuotas metrais.
