Sisällysluettelo
Fysiikkaa lapsille
Potentiaalienergia
Mitä on potentiaalienergia?Potentiaalienergia on energiaa, joka on varastoitunut kappaleeseen sen sijainnin tai tilan vuoksi. Mäen päällä olevalla polkupyörällä, pään päällä olevalla kirjalla ja venytetyllä jousella on potentiaalienergiaa.
Potentiaalienergian mittaaminen
Potentiaalisen energian mittaamisen standardiyksikkö on joule, josta käytetään lyhennettä "J".
Miten se eroaa liike-energiasta?
Potentiaalienergia on varastoitunutta energiaa, kun taas liike-energia on liikkeen energiaa. Kun potentiaalienergiaa käytetään, se muuttuu liike-energiaksi. Potentiaalienergiaa voi ajatella liike-energiana, joka odottaa tapahtumista.
Vihreällä pallolla on potentiaalienergiaa, joka johtuu
Purppuranpunaisen pallon liike-energian määrä on sama kuin sen korkeus.
energiaa sen nopeuden vuoksi.
Auto kukkulalla
Voimme verrata potentiaalienergiaa ja liike-energiaa tarkastelemalla autoa mäen päällä. Kun auto on mäen huipulla, sillä on eniten potentiaalienergiaa. Jos se istuu paikallaan, sillä ei ole liike-energiaa. Kun auto alkaa rullata mäkeä alaspäin, se menettää potentiaalienergiaa, mutta saa liike-energiaa. Mäen huipulla olevan auton sijainnin potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi.energiaa.
Gravitaatiopotentiaalienergia
Yksi potentiaalienergian tyyppi on peräisin Maan painovoimasta. Tätä kutsutaan gravitaatiopotentiaalienergiaksi (GPE). Gravitaatiopotentiaalienergia on energia, joka on varastoitunut kappaleeseen sen korkeuden ja massan perusteella. Gravitaatiopotentiaalienergian laskemiseksi käytetään seuraavaa yhtälöä:
GPE = massa * g * korkeus
GPE = m*g*h
Missä "g" on painovoiman vakiokiihtyvyys, joka on 9,8 m/s2. Korkeus määritetään sen perusteella, kuinka korkealta esine voi mahdollisesti pudota. Korkeus voi olla etäisyys maanpinnasta tai kenties laboratoriopöydästä, jonka päällä työskentelemme.
Esimerkkiongelmat:
Mikä on 10 metriä korkean jyrkänteen huipulla olevan 2 kg painavan kiven potentiaalienergia?
GPE = massa * g * korkeus
GPE = 2kg * 9,8 m/s2 * 10m
GPE = 196 J
Potentiaalienergia ja työ
Potentiaalienergia on yhtä suuri kuin se työmäärä, joka on tehty esineen saamiseksi sen sijaintiin. Jos esimerkiksi nostat kirjan lattialta ja asetat sen pöydälle, pöydällä olevan kirjan potentiaalienergia on yhtä suuri kuin se työmäärä, joka tarvittiin kirjan siirtämiseksi lattialta pöydälle.
Muut potentiaalienergiatyypit
- Kimmo - Kimmopotentiaalienergia varastoituu, kun materiaalit venyvät tai puristuvat. Esimerkkejä kimmopotentiaalienergiasta ovat jouset, kuminauhat ja ritsat.
- Sähkö - Sähköinen potentiaalienergia on kyky tehdä työtä kohteen sähkövarauksen perusteella.
- Ydinvoima - Atomin sisällä olevien hiukkasten potentiaalienergia.
- Kemiallinen - Kemiallinen potentiaalienergia on energia, joka on varastoitunut aineisiin niiden kemiallisten sidosten vuoksi. Yksi esimerkki tästä on auton bensiiniin varastoitunut energia.
- Skotlantilainen tiedemies William Rankine käytti termiä potentiaalienergia ensimmäisen kerran 1800-luvulla.
- Jousen potentiaalienergian laskentayhtälö on PE = 1/2 * k * x2, jossa k on jousivakio ja x on puristuksen määrä.
- Potentiaalienergian käsite juontaa juurensa antiikin Kreikkaan ja filosofi Aristoteleeseen.
Tee kymmenen kysymyksen tietokilpailu tästä sivusta.
Lisää fysiikan aiheita liikkeestä, työstä ja energiasta
| Liike |
Skalaarit ja vektorit
Vektorimatematiikka
Massa ja paino
Voima
Nopeus ja nopeus
Kiihtyvyys
Painovoima
Kitka
Liikkeen lait
Katso myös: Musta leskihämähäkki lapsille: Opi tästä myrkyllisestä arachnidista.Yksinkertaiset koneet
Liikkeen termien sanasto
Energia
Kineettinen energia
Potentiaalienergia
Työ
Katso myös: Amerikan alkuperäiskansojen historiaa lapsille: Apassiheimojen kansatTeho
Momentti ja törmäykset
Paine
Lämpö
Lämpötila
Tiede>> Fysiikka lapsille
