potenciālā enerģija

Fizisks

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir potenciālā enerģija, dažādie veidi, kas pastāv, un daži piemēri.

Daži potenciālās enerģijas grafiski piemēri.

Kas ir potenciālā enerģija?

Potenciālā enerģija ir sava veidamehāniskā enerģija kas ir saistīta ar saistību starp ķermeni un lauku vai spēku sistēmu ārējo (ja objekts atrodas laukā) vai iekšējo (ja lauks atrodas objektā). Tas ir par enerģiju iekšā jauda, tas ir, to var nekavējoties pārveidot par citiem enerģijas veidiem, piemēram, kinētiku.

Sistēmas potenciālā enerģija neatkarīgi no tās izcelsmes atspoguļo tajā "uzkrāto" enerģiju, ņemot vērā tās konfigurāciju vai pozīciju, un tāpēc, lai to izmērītu, ir jāņem vērā atskaites punkts vai konfigurācija.

Potenciālās enerģijas jēdziens ir noderīgs gan konservatīvām (kurām ir tendence saglabāt enerģiju), gan izkliedējošām (kurām ir tendence zaudēt) fiziskajām sistēmām. Potenciālā enerģija un Kinētiskā enerģija sistēma veido to mehāniskā enerģija:

Potenciālā enerģija + kinētiskā enerģija = kopējā mehāniskā enerģija

Šo enerģijas veidu pēta ne tikai klasiskā mehānika, bet arī relativistiskā mehānika un kvantu fizika (kas to attiecina uzdaļiņas). Potenciālo enerģiju klasificē atkarībā no spēkiem, kas tai rada, piemēram, gravitācijas, elastīgās, ķīmiskās un citas.

Gravitācijas potenciālā enerģija

Gravitācijas potenciālā enerģija tiek definēta kā enerģija, kas piemīt masīvam ķermenim, kad tas ir iegremdēts a gravitācijas lauks. Gravitācijas lauki tiek izveidoti ap objektiem ar masu ļoti lielas (piemēram, planētu masas un Saule).

Piemēram, amerikāņu kalniņu automašīnai ir maksimālā potenciālā enerģija visaugstākajā pozīcijā, jo tā ir iegremdēta amerikāņu kalniņu gravitācijas laukā. Zeme. Kad vagons ir nomests, zaudējot augstumu, potenciālā enerģija tiek pārveidota kinētiskā enerģijā.

Elastīgā potenciālā enerģija

Elastīgā potenciālā enerģija ir saistīta ar īpašību elastība no jautājums, kas ir tendence atgūt sākotnējo formu pēc tam, kad tiek pakļauts deformācijas spēkiem, kas ir lielāki par tā pretestību. Spilgts elastīgās enerģijas piemērs ir atspere, kas izstiepjas vai saraujas ārēja spēka ietekmē un atgriežas sākotnējā stāvoklī, tiklīdz šis spēks vairs netiek pielietots.

Vēl viens piemērs ir loka un bultu sistēma, kurā elastīgā potenciālā enerģija sasniedz maksimālo vērtību, kad loks tiek novilkts, velkot elastīgo šķiedru, nedaudz saliekot koksni, bet joprojām ar nulles ātrumu. Nākamajā mirklī potenciālā enerģija kļūst kinētiska, un bulta tiek izmesta pilnā ātrumā uz priekšu.

Ķīmiskā potenciālā enerģija

Dzinēja sadegšana pārvērš ķīmisko potenciālo enerģiju kinētiskā enerģijā.

Ķīmiskā potenciālā enerģija ir tajā uzkrātā enerģija ķīmiskās saites noatomi Ymolekulas. Piemērs ir glikoze mūsu organismā, kas uzglabā ķīmisko potenciālo enerģiju, ko mūsu ķermenis (ar a process ka to saucvielmaiņa) pārvēršas siltumenerģijā, lai uzturētu temperatūra ķermeniski.

Tas pats attiecas uz fosilo degvielu (ogļūdeņražiem) automašīnas gāzes tvertnē. The ķīmiskā potenciālā enerģija Uzglabāts benzīna ķīmiskajās saitēs, tas tiek pārveidots mehāniskajā enerģijā, lai iedarbinātu transportlīdzekli.

Elektrostatiskā potenciālā enerģija

Iekš elektrība piemēro arī potenciālās enerģijas jēdzienu, ko var pārvērst citos enerģijas veidos, piemēram, kinētikas, termiski vai gaisma, ņemot vērā tās milzīgo daudzpusību elektromagnētisms.

Šajā gadījumā enerģija rodas no elektrisko spēku lauka, ko rada daļiņas uzlādēts.

!-- GDPR -->