Fysik for børn

Potentiel energi

Potentiel energi er den oplagrede energi, som en genstand har på grund af sin position eller tilstand. En cykel på toppen af en bakke, en bog, der holdes over dit hoved, og en udspændt fjeder har alle potentiel energi.

Sådan måler du potentiel energi

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

Hvordan adskiller den sig fra kinetisk energi?

Potentiel energi er oplagret energi, mens kinetisk energi er bevægelsesenergi. Når potentiel energi bruges, omdannes den til kinetisk energi. Man kan se potentiel energi som kinetisk energi, der venter på at ske.

Den grønne bold har potentiel energi på grund af

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 betragte en bil på en bakke. Når bilen er på toppen af bakken, har den mest potentiel energi. Hvis den står stille, har den ingen kinetisk energi. Når bilen begynder at rulle ned ad bakken, mister den potentiel energi, men får kinetisk energi. Den potentielle energi fra bilens position på toppen af bakken bliver omdannet til kinetisk energi.energi.

Gravitationspotentiel energi

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

GPE = masse * g * højde

GPE = m*g*h

Hvor "g" er tyngdeaccelerationen, som er lig med 9,8 m/s2. Højden bestemmes ud fra den højde, som objektet potentielt kan falde ned i. Højden kan være afstanden over jorden eller måske det laboratoriebord, vi arbejder på.

Eksempel på problemer:

Hvad er den potentielle energi af en sten på 2 kg, der befinder sig på toppen af en 10 meter høj klippe?

GPE = masse * g * højde

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

GPE = 196 J

Potentiel energi og arbejde

Den potentielle energi er lig med det arbejde, der er udført for at få et objekt i sin position. Hvis du f.eks. løfter en bog fra gulvet og lægger den på et bord, vil bogens potentielle energi på bordet være lig med det arbejde, der er udført for at flytte bogen fra gulvet til bordet.

Andre typer af potentiel energi

• Elastisk - Elastisk potentiel energi lagres, når materialer strækkes eller komprimeres. Eksempler på elastisk potentiel energi er fjedre, elastikker og slangebånd.
• Elektrisk - Elektrisk potentiel energi er evnen til at udføre arbejde baseret på genstandens elektriske ladning.
• Atomkraft - Den potentielle energi af partiklerne i et atom.
• Kemisk - Kemisk potentiel energi er den energi, der er oplagret i stoffer på grund af deres kemiske bindinger. Et eksempel på dette er den energi, der er oplagret i benzin til en bil.

• Den skotske videnskabsmand William Rankine opfandt først begrebet potentiel energi i det 19. århundrede.
• Ligningen til beregning af den potentielle energi i en fjeder er PE = 1/2 * k * x2, hvor k er fjederkonstanten og x er kompressionsmængden.
• Begrebet potentiel energi går helt tilbage til det antikke Grækenland og filosoffen Aristoteles.

Tag en quiz med ti spørgsmål om denne side.

Flere fysikfag om bevægelse, arbejde og energi

Scalarer og vektorer

Vektormatematik

Masse og vægt

Force

Hastighed og hastighed

Acceleration

Tyngdekraft

Friktion

Bevægelseslove

Simple maskiner

Ordliste over bevægelsesbegreber

Arbejde og energi

Energi

Kinetisk energi

Potentiel energi

Arbejde

Strøm

Momentum og kollisioner

Tryk

Varme

Temperatur

Videnskab>> Fysik for børn