La physique pour les enfants

Énergie potentielle

L'énergie potentielle est l'énergie stockée qu'un objet possède en raison de sa position ou de son état. Un vélo en haut d'une colline, un livre tenu au-dessus de votre tête et un ressort tendu ont tous de l'énergie potentielle.

Comment mesurer l'énergie potentielle

L'unité standard pour mesurer l'énergie potentielle est le joule, dont l'abréviation est "J".

En quoi est-elle différente de l'énergie cinétique ?

L'énergie potentielle est une énergie stockée, tandis que l'énergie cinétique est l'énergie du mouvement. Lorsque l'énergie potentielle est utilisée, elle est convertie en énergie cinétique. Vous pouvez considérer l'énergie potentielle comme de l'énergie cinétique en attente.

La balle verte a une énergie potentielle due

à sa hauteur. La balle violette a une cinétique

l'énergie due à sa vélocité.

Une voiture sur une colline

Nous pouvons comparer l'énergie potentielle et l'énergie cinétique en considérant une voiture sur une colline. Lorsque la voiture est au sommet de la colline, elle a le plus d'énergie potentielle. Si elle est immobile, elle n'a pas d'énergie cinétique. Lorsque la voiture commence à descendre la colline, elle perd de l'énergie potentielle, mais gagne de l'énergie cinétique. L'énergie potentielle de la position de la voiture au sommet de la colline est convertie en énergie cinétique.l'énergie.

Énergie potentielle gravitationnelle

Un type d'énergie potentielle provient de la gravité de la Terre. Il s'agit de l'énergie potentielle gravitationnelle (EPG). L'énergie potentielle gravitationnelle est l'énergie stockée dans un objet en fonction de sa hauteur et de sa masse. Pour calculer l'énergie potentielle gravitationnelle, nous utilisons l'équation suivante :

GPE = masse * g * hauteur

GPE = m*g*h

Où "g" est l'accélération standard de la gravité qui est égale à 9,8 m/s2. La hauteur est déterminée en fonction de la hauteur à laquelle l'objet pourrait tomber. La hauteur peut être la distance au-dessus du sol ou peut-être la table de laboratoire sur laquelle nous travaillons.

Exemples de problèmes :

Quelle est l'énergie potentielle d'un rocher de 2 kg situé au sommet d'une falaise de 10 mètres de haut ?

GPE = masse * g * hauteur

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

GPE = 196 J

Énergie potentielle et travail

L'énergie potentielle est égale à la quantité de travail nécessaire pour amener un objet dans sa position. Par exemple, si vous soulevez un livre du sol et le placez sur une table, l'énergie potentielle du livre sur la table sera égale à la quantité de travail nécessaire pour déplacer le livre du sol à la table.

Autres types d'énergie potentielle

• Élastique - L'énergie potentielle élastique est stockée lorsque les matériaux s'étirent ou se compriment. Les ressorts, les élastiques et les lance-pierres sont des exemples d'énergie potentielle élastique.
• Électrique - L'énergie potentielle électrique est la capacité d'effectuer un travail en fonction de la charge électrique de l'objet.
• Nucléaire - L'énergie potentielle des particules à l'intérieur d'un atome.
• Chimie - L'énergie potentielle chimique est l'énergie stockée dans les substances en raison de leurs liaisons chimiques, comme par exemple l'énergie stockée dans l'essence d'une voiture.

• Le scientifique écossais William Rankine a inventé le terme d'énergie potentielle au XIXe siècle.
• L'équation permettant de calculer l'énergie potentielle d'un ressort est PE = 1/2 * k * x2, où k est la constante du ressort et x est la quantité de compression.
• Le concept d'énergie potentielle remonte à la Grèce antique et au philosophe Aristote.

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