Potentiel energi

Potentiel energi

Hvad er potentiel energi?

Potentiel energi er den lagrede energi, som en genstand har på grund af sin position eller tilstand. En cykel oven på en bakke, en bog, der holdes over dit hoved, og en strakt kilde har alle potentiel energi.

Sådan måles potentiel energi

Standardenheden til måling af potentiel energi er joule, der forkortes som 'J.'

Hvordan adskiller den sig fra kinetisk energi?

Potentiel energi er lagret energi, mens kinetisk energi er energien i bevægelse. Når potentiel energi anvendes, omdannes den til kinetisk energi. Du kan tænke på potentiel energi som kinetisk energi, der venter på at ske.

Den grønne kugle har potentiel energi til
til dens højde. Den lilla kugle har kinetisk
energi på grund af dens hastighed.
En bil på en bakke

Vi kan sammenligne potentiel og kinetisk energi ved at overveje en bil på en bakke. Når bilen er på toppen af ​​bakken, har den mest energi. Hvis den sidder stille, har den ingen kinetisk energi. Da bilen begynder at rulle ned ad bakken, mister den potentiel energi, men får kinetisk energi. Den potentielle energi i bilens position på toppen af ​​bakken omdannes til kinetisk energi.

Gravitationspotentiel energi

En type potentiel energi kommer fra jordens tyngdekraft. Dette kaldes gravitationspotential energy (GPE). Gravitationspotentiel energi er den energi, der er lagret i et objekt baseret på dets højde og masse. For at beregne tyngdepotentialenergien bruger vi følgende ligning:

GPE = masse * g * højde
GPE = m * g * h

Hvor 'g' er standard tyngdeacceleration, der er lig med 9,8 m / sto. Højden bestemmes ud fra den højde, som objektet potentielt kan falde. Højden kan være afstanden over jorden eller måske laboratoriebordet, vi arbejder på.

Eksempel på problemer:

Hvad er den potentielle energi af en 2 kg sten, der sidder på toppen af ​​en 10 meter høj klint?

GPE = masse * g * højde
GPE = 2 kg * 9,8 m / sto* 10m
GPE = 196 J

Potentiel energi og arbejde

Den potentielle energi er lig med mængden af ​​arbejde, der er gjort for at få et objekt i dets position. Hvis du f.eks. Skulle løfte en bog fra gulvet og lægge den på et bord. Den potentielle energi i bogen på bordet svarer til den mængde arbejde, det tog at flytte bogen fra gulvet til bordet.

Andre typer potentiel energi
  • Elastisk - Elastisk potentiel energi lagres, når materialer strækker sig eller komprimerer. Eksempler på elastisk potentiel energi inkluderer fjedre, elastikker og slyngeskud.
  • Elektrisk - Elektrisk potentiel energi er kapaciteten til at udføre arbejde baseret på objektets elektrisk ladning .
  • Nuklear - Den potentielle energi af partiklerne i et atom.
  • Kemisk - Kemisk potentiel energi er den energi, der lagres i stoffer på grund af deres kemiske bindinger . Et eksempel på dette er den energi, der er lagret i benzin til en bil.
Interessante fakta om potentiel energi
  • Den skotske videnskabsmand William Rankine opfandt først udtrykket potentiel energi i det 19. århundrede.
  • Ligningen til beregning af en fjederes potentielle energi er PE = 1/2 * k * xto, hvor k er fjederkonstanten og x er kompressionsmængden.
  • Begrebet potentiel energi går helt tilbage til det antikke Grækenland og filosofen Aristoteles .