Potensiell energi

Potensiell energi

Hva er potensiell energi?

Potensiell energi er den lagrede energien et objekt har på grunn av sin posisjon eller tilstand. En sykkel på toppen av en høyde, en bok som holdes over hodet på deg og en strukket kilde har potensiell energi.

Hvordan måle potensiell energi

Standardenheten for måling av potensiell energi er joule, som forkortes som 'J.'

Hvordan er det forskjellig fra kinetisk energi?

Potensiell energi er lagret energi mens kinetisk energi er bevegelsesenergien. Når potensiell energi brukes, konverteres den til kinetisk energi. Du kan tenke på potensiell energi som kinetisk energi som venter på å skje.

Den grønne ballen har potensiell energi på grunn
til høyden. Den lilla kulen har kinetisk
energi på grunn av hastigheten.
En bil på en høyde

Vi kan sammenligne potensiell og kinetisk energi ved å vurdere en bil på en bakke. Når bilen er på toppen av bakken, har den mest potensielle energi. Hvis den sitter stille, har den ingen kinetisk energi. Når bilen begynner å rulle nedover bakken, mister den potensiell energi, men får kinetisk energi. Den potensielle energien til posisjonen til bilen på toppen av bakken blir omgjort til kinetisk energi.

Gravitasjonspotensial energi

En type potensiell energi kommer fra jordens tyngdekraft. Dette kalles gravitasjonspotensialenergi (GPE). Gravitasjonspotensial energi er energien som er lagret i et objekt basert på høyden og massen. For å beregne gravitasjonspotensialenergien bruker vi følgende ligning:

GPE = masse * g * høyde
GPE = m * g * h
Hvor 'g' er standard tyngdeakselerasjon som tilsvarer 9,8 m / s^to. Høyden bestemmes ut fra høyden objektet potensielt kan falle. Høyden kan være avstanden over bakken eller kanskje laboratorietabellen vi jobber med.

Eksempel på problemer:

Hva er den potensielle energien til en 2 kg stein som sitter på toppen av en 10 meter høy klippe?

GPE = masse * g * høyde
GPE = 2 kg * 9,8 m / s^to* 10m
GPE = 196 J

Potensiell energi og arbeid

Den potensielle energien er lik mengden arbeid som er gjort for å få et objekt i sin posisjon. For eksempel hvis du skulle løfte en bok fra gulvet og legge den på et bord. Den potensielle energien til boken på bordet vil tilsvare mengden arbeid det tok å flytte boka fra gulvet til bordet.

Andre typer potensiell energi

• Elastisk - Elastisk potensiell energi lagres når materialer strekker seg eller komprimerer. Eksempler på elastisk potensiell energi inkluderer fjærer, gummibånd og slyngeskudd.
• Elektrisk - Elektrisk potensiell energi er kapasiteten til å utføre arbeid basert på objektets elektrisk ladning .
• Atom - Den potensielle energien til partiklene i et atom.
• Kjemisk - Kjemisk potensiell energi er energien som lagres i stoffer på grunn av deres kjemiske bindinger . Et eksempel på dette er energien som er lagret i bensin til en bil.

Interessante fakta om potensiell energi

• Den skotske forskeren William Rankine laget først begrepet potensiell energi på 1800-tallet.
• Ligningen for å beregne den potensielle energien til en fjær er PE = 1/2 * k * x^to, hvor k er vårkonstanten og x er mengden kompresjon.
• Konseptet med potensiell energi går helt tilbake til det antikke Hellas og filosofen Aristoteles .