Fyzika pro děti

Potenciální energie

Potenciální energie je energie, kterou má objekt uloženou v důsledku své polohy nebo stavu. Kolo na vrcholu kopce, kniha držená nad hlavou a natažená pružina mají potenciální energii.

Jak měřit potenciální energii

Standardní jednotkou pro měření potenciální energie je joule, který se označuje zkratkou "J".

Jak se liší od kinetické energie?

Potenciální energie je uložená energie, zatímco kinetická energie je pohybová energie. Když je potenciální energie využita, přemění se na kinetickou energii. Potenciální energii si můžete představit jako kinetickou energii, která čeká na to, až se stane.

Zelená koule má potenciální energii díky

k její výšce. Fialová koule má kinetickou hodnotu

energie díky své rychlosti.

Auto na kopci

Potenciální a kinetickou energii můžeme porovnat na příkladu auta na kopci. Když je auto na vrcholu kopce, má nejvíce potenciální energie. Pokud stojí na místě, nemá žádnou kinetickou energii. Když se auto začne kutálet z kopce, ztrácí potenciální energii, ale získává kinetickou energii. Potenciální energie polohy auta na vrcholu kopce se přeměňuje na kinetickou.energie.

Gravitační potenciální energie

Jeden typ potenciální energie pochází ze zemské gravitace. Nazývá se gravitační potenciální energie (GPE). Gravitační potenciální energie je energie uložená v objektu v závislosti na jeho výšce a hmotnosti. Pro výpočet gravitační potenciální energie použijeme následující rovnici:

GPE = hmotnost * g * výška

GPE = m*g*h

Kde "g" je standardní tíhové zrychlení, které se rovná 9,8 m/s2. Výška se určuje na základě výšky, do které by předmět mohl potenciálně spadnout. Touto výškou může být vzdálenost nad zemí nebo třeba nad laboratorním stolem, na kterém pracujeme.

Příklady problémů:

Jaká je potenciální energie kamene o hmotnosti 2 kg, který leží na vrcholu 10 metrů vysokého útesu?

GPE = hmotnost * g * výška

GPE = 2 kg * 9,8 m/s2 * 10 m

GPE = 196 J

Potenciální energie a práce

Potenciální energie se rovná množství práce vykonané na přemístění předmětu do jeho polohy. Například pokud byste zvedli knihu z podlahy a položili ji na stůl. Potenciální energie knihy na stole se bude rovnat množství práce, kterou bylo třeba vykonat na přemístění knihy z podlahy na stůl.

Další typy potenciální energie

• Pružnost - Pružná potenciální energie se ukládá při roztahování nebo stlačování materiálů. Příkladem pružné potenciální energie jsou pružiny, gumové pásky a praky.
• Elektrická - Elektrická potenciální energie je schopnost konat práci v závislosti na elektrickém náboji objektu.
• Jaderná energie - potenciální energie částic uvnitř atomu.
• Chemická - chemická potenciální energie je energie uložená v látkách díky jejich chemickým vazbám. Příkladem je energie uložená v benzínu pro automobil.

• Termín potenciální energie poprvé použil v 19. století skotský vědec William Rankine.
• Rovnice pro výpočet potenciální energie pružiny je PE = 1/2 * k * x2, kde k je konstanta pružiny a x je velikost stlačení.
• Pojem potenciální energie pochází již ze starověkého Řecka a od filozofa Aristotela.

Vyplňte kvíz s deseti otázkami o této stránce.

Další témata z fyziky o pohybu, práci a energii

Skaláry a vektory

Vektorová matematika

Hmotnost a hmotnost

Síla

Rychlost a rychlost

Zrychlení

Gravitace

Tření

Zákony pohybu

Jednoduché stroje

Slovníček pojmů týkajících se pohybu

Práce a energie

Energie

Kinetická energie

Potenciální energie

Práce

Power

Hybnost a srážky

Tlak

Teplo

Teplota

Věda>> Fyzika pro děti