Potenciālā enerģija ir latenta enerģija objektā miera stāvoklī, un tā ir viena no divām enerģijas formām. Otra forma, kinētiskā enerģija, ir enerģija, ko izsaka kustībā esošs objekts. Potenciālā enerģija ir jebkuras uz fiziku balstītas diskusijas pamatkoncepcija un viens no visietekmīgākajiem mainīgajiem lielumiem formulās, kas raksturo mūsu zināmo Visumu.
Potenciālā enerģija būtībā ir tā, kā tā izklausās, kaut arī tajā ir iesaistīti daži sarežģījumi. Objekta faktiskā potenciālā enerģija ir atkarīga no tā stāvokļa attiecībā pret citiem objektiem. Piemēram, ķieģelim ir vairāk potenciālās enerģijas, kas tiek apturēta no divstāvu ēkas, nekā tas atrodas uz zemes. Tas ir tāpēc, ka ķieģeļu relatīvais stāvoklis pret Zemi piešķir tai vairāk enerģijas. Divi ķieģeļi, kas atrodas blakus viens otram, nedod otram vairāk enerģijas, jo uz tiem neiedarbojas spēks.
To pašu principu var piemērot jebkurā mērogā, neatkarīgi no tā, vai tas ir galaktisks vai atomu. Patiešām, atomiem ir arī potenciālā enerģija, lai gan to pastāvīgā kustība lielu daļu potenciālās enerģijas pārvērš kinētiskajā enerģijā.
Kā aprēķināt potenciālo enerģiju
Enerģija attiecas uz objekta vai sistēmas spēju veikt darbu. Tas ir daudzos veidos, ieskaitot mehāniskos, termiskos, ķīmiskos, kodolieročus un citus. Darbs attiecas uz enerģijas pārnešanu no viena objekta uz otru, un tam ir cieša saistība ar kinētisko enerģiju. Jauda ir enerģijas pārnešanas ātrums starp diviem vai vairākiem objektiem. Šie trīs jēdzieni ir cieši saistīti, un katra jēdziena izpratnei ir nepieciešams citu konteksts.
Enerģiju un darbu mēra, izmantojot džoulus, kas nosaukti par Džeimsu Preskotu Džoulu, fiziķim, kurš atbild par tādu formulu izveidi, kurām ir jēga enerģijas pārnešanai. Enerģiju un darbu mēra, izmantojot vienas un tās pašas vienības, jo tās ir vienas monētas divas puses - darbs ir tikai kustībā esoša enerģija.
Jaudu mēra vatos, kas nosaukts skotu izgudrotājam Džeimsam Vatam. Jauda ir siltuma veidošanās mērījums. Katru reizi, kad tiek nodota enerģija, tiek ģenerēts siltums, un, jo ātrāk tas tiek nodots, jo vairāk siltuma rodas.
Vienkāršs veids, kā vizualizēt šo mijiedarbību, ir ar rokām. Kad esat auksts, jūs varētu berzt rokas kopā ar karstumu. Tagad padomājiet, kā rokas vibrē kopā, cik ātri vien iespējams. Tiek patērēts vairāk enerģijas, kas nozīmē, ka tiek veikts vairāk darba. Šis darbs prasa vairāk enerģijas, kas rada vairāk siltuma.
Jebkura konkrētā objekta potenciālā enerģija ir tā potenciāla mērījums darbam, siltuma radīšanai un enerģijas ražošanai. Šī iemesla dēļ objekta potenciālās enerģijas aprēķins ir tā masas, attāluma no Zemes, elektriskā lādiņa, attāluma no citiem objektiem un iekšējo elastīgo spēku (tas ir, jebkura iekšējā mehāniskā spēka) summa. Vienkāršoti šo formulu var uzrakstīt šādi: Potenciālā enerģija = mgh, kur m ir masa, ko mēra kilogramos; g ir paātrinājums gravitācijas ietekmē (9,8 m / s ^ 2 pie Zemes virsmas); un h ir augstums, ko mēra metros.
