Cameron Merritt
0 
5264
205
Potentiell energi är den latenta energin i ett objekt i vila, och är en av två former av energi. Den andra formen, kinetisk energi, är energin som uttrycks av ett objekt i rörelse. Potentialenergi är ett kärnbegrepp i alla fysikbaserade diskussioner och en av de mest inflytelserika variablerna i formlerna som beskriver vårt kända universum.
Potentialenergi är i huvudsak hur det låter som, även om det är några komplicerade frågor. Objektets faktiska potentiella energi beror på dess position i förhållande till andra objekt. Till exempel har en tegel mer potentiell energi upphängd i en tvåvåningshus än den vilar på marken. Det beror på att tegelns relativa position till jorden ger den mer energi. Två tegelstenar bredvid varandra ger dock inte varandra mer energi, eftersom det inte finns någon kraft som verkar på dem.
Samma princip kan tillämpas i valfri skala, vare sig det är galaktiskt eller atomiskt. Atom har faktiskt också potentiell energi, även om deras ständiga rörelse förskjuter mycket av sin potentiella energi till kinetisk energi.
Hur man beräknar potentiell energi
Energi avser förmågan hos ett objekt eller ett system att utföra arbete. Det finns i många former, inklusive mekaniska, termiska, kemiska, nukleära och andra. Arbetehänvisar till överföring av energi från ett objekt till ett annat och har en nära relation med kinetisk energi. Kraftär den hastighet med vilken energi överförs mellan två eller flera objekt. Dessa tre begrepp är nära besläktade, och förståelse av varje koncept kräver de andras sammanhang.
Energi och arbete mäts med hjälp av joules, uppkallad efter James Prescott Joule, fysikern som ansvarar för att skapa formler som ger känsla för energiöverföring. Energi och arbete mäts med samma enheter eftersom de är två sidor av samma mynt - arbete är bara energi i rörelse.
Kraft mäts i watt, uppkallad efter den skotska uppfinnaren James Watt. Wattage är ett mått på värmeproduktion. Varje gång energi överförs, värme genereras, och ju snabbare den överförs, desto mer värme skapas.
Ett enkelt sätt att visualisera denna interaktion är med dina händer. När du är förkyld kan du gnugga ihop händerna efter värme. Tänk nu på dina händer som vibrerar tillsammans så fort du kan flytta dem. Mer energi används, vilket innebär att mer arbete görs. Det arbetet tar mer kraft, vilket genererar mer värme.
Potentiell energi för ett visst objekt är en mätning av dess potential att utföra arbete, skapa värme och generera kraft. Av denna anledning är beräkningen av ett objekts potentiella energi summan av dess massa, avståndet från jorden, elektrisk laddning, avstånd från andra föremål och inre elastiska krafter (det vill säga vilken som helst inre mekanisk kraft). Förenklad kan denna formel skrivas som: Potential Energy = mgh, var m är massan, uppmätt i kilogram; g är accelerationen på grund av tyngdkraften (9,8 m / s ^ 2 vid jordens yta); och h är höjden, mätt i meter.
Ytterligare resurser:
- Hitta en mer avancerad diskussion om förhållandet mellan potentiell och kinetisk energi från Georgia State University: s HyperPhysics-webbplats.
- Se en videoförklarare med demonstrationer av kinetisk och potentiell energi av professor Dave Explains.
- Se den här videon om atomernas kinetiska och potentiella energi från Brightstorm.