어린이를 위한 물리학

잠재 에너지

잠재 에너지는 물체의 위치 또는 상태로 인해 저장되는 에너지입니다. 언덕 위의 자전거, 머리 위로 들고 있는 책, 팽팽한 용수철 모두 위치 에너지를 가지고 있습니다.

위치 에너지 측정 방법

표준 단위 위치 에너지를 측정하는 데 사용되는 줄은 "J"로 약칭됩니다.

운동 에너지와 어떻게 다릅니까?

위치 에너지는 저장된 에너지이고 운동 에너지는 운동에너지이다. 위치 에너지가 사용되면 운동 에너지로 변환됩니다. 위치 에너지는 일어나기를 기다리는 운동 에너지로 생각할 수 있습니다.

녹색 공은 높이 때문에

위치 에너지를 가집니다. 보라색 공은 속도로 인해 운동

에너지가 있습니다.

언덕 위의 자동차

위치 에너지와 운동 에너지를 비교할 수 있습니다. 언덕 위의 자동차. 자동차가 언덕 꼭대기에 있을 때 위치 에너지가 가장 큽니다. 가만히 앉아 있으면 운동 에너지가 없습니다. 자동차가 언덕을 굴러 내려가기 시작하면 위치 에너지를 잃지만 운동 에너지를 얻습니다. 언덕 꼭대기에 있는 자동차 위치의 위치 에너지는 운동 에너지로 변환됩니다.

중력 위치 에너지

위치 에너지의 한 유형은 지구의 중력. 이것을 중력이라고 합니다위치 에너지(GPE). 중력 위치 에너지는 높이와 질량을 기준으로 물체에 저장된 에너지입니다. 중력 위치 에너지를 계산하기 위해 다음 방정식을 사용합니다.

GPE = 질량 * g * 높이

GPE = m*g*h

여기서 "g"는 9.8m/s2와 같은 표준 중력 가속도입니다. 높이는 물체가 잠재적으로 떨어질 수 있는 높이에 따라 결정됩니다. 높이는 지면 위의 거리이거나 작업 중인 실험실 테이블일 수 있습니다.

예제 문제:

상단에 있는 2kg의 암석의 위치 에너지는 얼마입니까? 10미터 높이의 절벽?

GPE = 질량 * g * 높이

GPE = 2kg * 9.8 m/s2 * 10m

GPE = 196 J

퍼텐셜 에너지와 일

퍼텐셜 에너지는 물체를 제자리에 놓기 위해 한 일의 양과 같습니다. 예를 들어, 바닥에서 책을 들어 탁자 위에 놓는 경우입니다. 테이블 위의 책의 위치 에너지는 책을 바닥에서 테이블로 옮기는 데 걸린 일의 양과 같습니다.

다른 유형의 위치 에너지

• 탄성 - 재료가 늘어나거나 압축될 때 탄성 위치 에너지가 저장됩니다. 탄성 위치 에너지의 예로는 용수철, 고무줄, 새총 등이 있습니다. 전기 - 전기적 위치 에너지는 물체의 전하를 기준으로 일을 할 수 있는 능력입니다.
• 핵 - 전위원자 내부의 입자 에너지.
• 화학 - 화학적 위치 에너지는 화학 결합으로 인해 물질에 저장되는 에너지입니다. 이에 대한 한 가지 예가 자동차의 휘발유에 저장된 에너지입니다.

• 스코틀랜드 과학자 윌리엄 랭킨(William Rankine)은 19세기에 처음으로 위치 에너지라는 용어를 만들었습니다. 세기.
• 스프링의 위치 에너지를 계산하는 방정식은 PE = 1/2 * k * x2이며, 여기서 k는 스프링 상수이고 x는 압축량입니다.
• 위치 에너지의 개념은 고대 그리스와 철학자 아리스토텔레스까지 거슬러 올라갑니다.

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