Ֆիզիկա երեխաների համար

Պոտենցիալ էներգիա

Պոտենցիալ էներգիան այն կուտակված էներգիան է, որն ունի առարկան իր դիրքի կամ վիճակի պատճառով: Հեծանիվը բլրի գագաթին, գիրքը, որը պահվում է ձեր գլխավերեւում, և ձգված աղբյուրը, բոլորն էլ ունեն պոտենցիալ էներգիա:

Ինչպես չափել պոտենցիալ էներգիան

Ստանդարտ միավորը Պոտենցիալ էներգիան չափելու համար ջոուլն է, որը կրճատվում է որպես «J»:

Ինչո՞վ է այն տարբերվում կինետիկ էներգիայից:

Պոտենցիալ էներգիան պահվող էներգիան է, մինչդեռ կինետիկ էներգիան շարժման էներգիան է։ Երբ պոտենցիալ էներգիան օգտագործվում է, այն վերածվում է կինետիկ էներգիայի: Դուք կարող եք պատկերացնել պոտենցիալ էներգիան որպես կինետիկ էներգիա, որը սպասում է տեղի ունենալուն:

Կանաչ գնդակն ունի պոտենցիալ էներգիա

իր բարձրության պատճառով: Մանուշակագույն գնդակը իր արագության շնորհիվ ունի կինետիկ

էներգիա:

Մեքենա բլրի վրա

Մենք կարող ենք համեմատել պոտենցիալը և կինետիկ էներգիան` հաշվի առնելով մեքենա բլրի վրա. Երբ մեքենան գտնվում է բլրի գագաթին, այն ունի առավելագույն պոտենցիալ էներգիա: Եթե ​​այն անշարժ նստած է, ապա կինետիկ էներգիա չունի։ Երբ մեքենան սկսում է գլորվել բլրի վրայով, այն կորցնում է պոտենցիալ էներգիան, բայց ստանում է կինետիկ էներգիա: Բլրի գագաթին մեքենայի դիրքի պոտենցիալ էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի:

Գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիա

Պոտենցիալ էներգիայի մի տեսակ գալիս է Երկրի ձգողականությունը. Սա կոչվում է գրավիտացիոնպոտենցիալ էներգիա (GPE): Գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան առարկայի մեջ պահվող էներգիան է՝ ելնելով նրա բարձրությունից և զանգվածից: Գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան հաշվարկելու համար մենք օգտագործում ենք հետևյալ հավասարումը.

GPE = զանգված * g * բարձրություն

GPE = m*g*h

Որտեղ «g» -ը ծանրության ստանդարտ արագացումն է, որը հավասար է 9,8 մ/վ2: Բարձրությունը որոշվում է՝ ելնելով այն բարձրությունից, որը կարող է ընկնել օբյեկտը: Բարձրությունը կարող է լինել գետնից բարձր հեռավորությունը կամ գուցե լաբորատոր սեղանը, որի վրա մենք աշխատում ենք:

Օրինակ խնդիրներ.

Որքա՞ն է 2 կգ ժայռի պոտենցիալ էներգիան, որը նստած է գագաթին: 10 մետր բարձրությամբ ժայռ?

GPE = զանգված * գ * բարձրություն

GPE = 2 կգ * 9,8 մ/վ2 * 10 մ

GPE = 196 J

Պոտենցիալ էներգիա և աշխատանք

Պոտենցիալ էներգիան հավասար է այն աշխատանքի քանակին, որն արվել է առարկան իր դիրքը բերելու համար: Օրինակ, եթե դուք պետք է գիրքը բարձրացնեք հատակից և դրեք այն սեղանի վրա: Սեղանի վրա դրված գրքի պոտենցիալ էներգիան կհավասարվի այն աշխատանքի քանակին, որը պահանջվեց գիրքը հատակից սեղան տեղափոխելու համար:

Պոտենցիալ էներգիայի այլ տեսակներ

• Էլաստիկ - առաձգական պոտենցիալ էներգիան պահվում է, երբ նյութերը ձգվում են կամ սեղմվում: Առաձգական պոտենցիալ էներգիայի օրինակներ են աղբյուրները, ռետինե ժապավենները և ճեղապարսատիկները:
• Էլեկտրական - Էլեկտրական պոտենցիալ էներգիան օբյեկտի էլեկտրական լիցքի հիման վրա աշխատանք կատարելու կարողությունն է:
• Միջուկային - պոտենցիալը:ատոմի ներսում գտնվող մասնիկների էներգիան:
• Քիմիական - Քիմիական պոտենցիալ էներգիան այն էներգիան է, որը կուտակվում է նյութերում` շնորհիվ նրանց քիմիական կապերի: Դրա օրինակներից մեկն է ավտոմեքենայի համար բենզինի մեջ պահվող էներգիան:

• Շոտլանդացի գիտնական Ուիլյամ Ռանկայնը առաջին անգամ հորինել է պոտենցիալ էներգիա տերմինը 19-րդ թ. դար:
• Զսպանակի պոտենցիալ էներգիայի հաշվարկման հավասարումը PE = 1/2 * k * x2 է, որտեղ k-ը զսպանակի հաստատունն է, իսկ x-ը սեղմման մեծությունն է:
• Պոտենցիալ էներգիայի հայեցակարգը գնում է դեպի Հին Հունաստան և փիլիսոփա Արիստոտել:

Կատարեք տասը հարցի վիկտորինան այս էջի վերաբերյալ:

Ֆիզիկայի ավելի շատ առարկաներ շարժման, աշխատանքի և էներգիայի վերաբերյալ

Սկալարներ և վեկտորներ

Վեկտորային մաթեմատիկա

Զանգված և քաշ

Ուժ

Արագություն և արագություն

Արագացում

Ձգողականություն

Շփում

Շարժման օրենքներ

Պարզ մեքենաներ

Շարժման տերմինների բառարան

Աշխատանք և էներգիա

Էներգիա

Կինետիկ էներգիա

Պոտենցիալ էներգիա

Աշխատանք

Power

Mo մենթում և բախումներ

Ճնշում

Ջերմություն

Ջերմաստիճան

Գիտություն >> Ֆիզիկա երեխաների համար