Fizika bērniem

Potenciālā enerģija

Potenciālā enerģija ir objektā uzkrātā enerģija, kas rodas tā stāvokļa vai stāvokļa dēļ. Velosipēdam kalna virsotnē, grāmatai virs galvas un izstieptai atsperei ir potenciālā enerģija.

Kā izmērīt potenciālo enerģiju

Standarta mērvienība potenciālās enerģijas mērīšanai ir džouls, kas tiek saīsināti apzīmēts ar "J".

Ar ko tā atšķiras no kinētiskās enerģijas?

Potenciālā enerģija ir uzkrāta enerģija, bet kinētiskā enerģija ir kustības enerģija. Kad potenciālā enerģija tiek izmantota, tā pārvēršas kinētiskajā enerģijā. Potenciālo enerģiju var uzskatīt par kinētisko enerģiju, kas gaida, kad notiks.

Zaļajai bumbiņai ir potenciālā enerģija, ko rada

līdz tās augstumam. Violetās lodes kinētiskais

enerģiju, ko rada tās ātrums.

Automašīna uz kalna

Mēs varam salīdzināt potenciālo un kinētisko enerģiju, aplūkojot automašīnu uz kalna. Kad automašīna atrodas kalna virsotnē, tai ir vislielākā potenciālā enerģija. Ja automašīna atrodas nekustīgi, tai nav kinētiskās enerģijas. Kad automašīna sāk ripot lejup pa kalnu, tā zaudē potenciālo enerģiju, bet iegūst kinētisko enerģiju. Automobiļa stāvokļa potenciālā enerģija kalna virsotnē pārvēršas kinētiskajā enerģijā.enerģija.

Gravitācijas potenciālā enerģija

Viens no potenciālās enerģijas veidiem ir Zemes gravitācijas enerģija. To sauc par gravitācijas potenciālo enerģiju (GPE). Gravitācijas potenciālā enerģija ir enerģija, kas uzkrāta objektā atkarībā no tā augstuma un masas. Lai aprēķinātu gravitācijas potenciālo enerģiju, izmantojam šādu vienādojumu:

GPE = masa * g * augstums

GPE = m*g*h

Kur "g" ir standarta gravitācijas paātrinājums, kas ir vienāds ar 9,8 m/s2. Augstumu nosaka, pamatojoties uz augstumu, no kura objekts potenciāli varētu nokrist. Augstums var būt attālums virs zemes vai, iespējams, laboratorijas galda, uz kura mēs strādājam.

Problēmas piemēri:

Kāda ir potenciālā enerģija 2 kg smagam akmenim, kas atrodas 10 m augstas klints virsotnē?

GPE = masa * g * augstums

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

GPE = 196 J

Potenciālā enerģija un darbs

Potenciālā enerģija ir vienāda ar darba daudzumu, kas veikts, lai objekts nonāktu savā pozīcijā. Piemēram, ja jūs paceltu grāmatu no grīdas un novietotu to uz galda. Grāmatas potenciālā enerģija uz galda būs vienāda ar darba daudzumu, kas veikts, lai pārvietotu grāmatu no grīdas uz galdu.

Citi potenciālās enerģijas veidi

• Elastība - Elastīgā potenciālā enerģija tiek uzkrāta, kad materiāli stiepjas vai saspiežas. Elastīgās potenciālās enerģijas piemēri ir atsperes, gumijas lentes un slodzes.
• Elektriskā - elektriskā potenciālā enerģija ir spēja veikt darbu, pamatojoties uz objekta elektrisko lādiņu.
• Kodolenerģija - atomā esošo daļiņu potenciālā enerģija.
• Ķīmiskā - ķīmiskā potenciālā enerģija ir enerģija, kas uzkrājas vielās to ķīmisko saišu dēļ. Viens no piemēriem ir enerģija, kas uzkrājas automašīnas benzīnā.

• Skotu zinātnieks Viljams Renkins (William Rankine) 19. gadsimtā pirmo reizi lietoja terminu "potenciālā enerģija".
• Vienādojums atsperes potenciālās enerģijas aprēķināšanai ir PE = 1/2 * k * x2, kur k ir atsperes konstante un x ir saspiešanas lielums.
• Potenciālās enerģijas jēdziens aizsākās jau Senajā Grieķijā un pie filozofa Aristoteļa.

Veiciet desmit jautājumu viktorīnu par šo lapu.

Vairāk fizikas priekšmetu par kustību, darbu un enerģiju

Skalāri un vektori

Vektoru matemātika

Masa un svars

Spēks

Ātrums un ātrums

Paātrinājums

Gravitācija

Berze

Kustības likumi

Vienkāršās mašīnas

Kustības terminu vārdnīca

Darbs un enerģija

Enerģija

Kinētiskā enerģija

Potenciālā enerģija

Darbs

Power

Moments un sadursmes

Spiediens

Siltums

Temperatūra

Zinātne>> Fizika bērniem