Natuurkunde voor kinderen

Potentiële energie

Potentiële energie is de opgeslagen energie die een voorwerp heeft door zijn positie of toestand. Een fiets bovenop een heuvel, een boek boven je hoofd en een uitgerekte veer hebben allemaal potentiële energie.

Potentiële energie meten

De standaardeenheid voor het meten van potentiële energie is de joule, afgekort als "J".

Wat is het verschil met kinetische energie?

Potentiële energie is opgeslagen energie, terwijl kinetische energie de energie van beweging is. Wanneer potentiële energie wordt gebruikt, wordt zij omgezet in kinetische energie. Je kunt potentiële energie zien als kinetische energie die op zich laat wachten.

De groene bal heeft potentiële energie door

aan zijn hoogte. De paarse bal heeft kinetische

energie door zijn snelheid.

Een auto op een heuvel

We kunnen potentiële en kinetische energie vergelijken door te kijken naar een auto op een heuvel. Als de auto boven op de heuvel staat, heeft hij de meeste potentiële energie. Als hij stilstaat, heeft hij geen kinetische energie. Als de auto de heuvel af begint te rollen, verliest hij potentiële energie, maar wint hij kinetische energie. De potentiële energie van de positie van de auto boven op de heuvel wordt omgezet in kinetische energie.energie.

Gravitationele potentiële energie

Eén soort potentiële energie is afkomstig van de zwaartekracht van de aarde. Dit wordt gravitationele potentiële energie (GPE) genoemd. Gravitationele potentiële energie is de energie die in een voorwerp is opgeslagen op basis van zijn hoogte en massa. Om de gravitationele potentiële energie te berekenen gebruiken we de volgende vergelijking:

GPE = massa * g * hoogte

GPE = m*g*h

Waarbij "g" de standaardversnelling van de zwaartekracht is die gelijk is aan 9,8 m/s2. De hoogte wordt bepaald op basis van de hoogte waarop het voorwerp zou kunnen vallen. De hoogte kan de afstand boven de grond zijn of misschien de labtafel waarop we werken.

Voorbeeld problemen:

Wat is de potentiële energie van een steen van 2 kg op de top van een 10 meter hoge klif?

GPE = massa * g * hoogte

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

GPE = 196 J

Potentiële energie en arbeid

De potentiële energie is gelijk aan de hoeveelheid werk die is verricht om een voorwerp in zijn positie te brengen. Als je bijvoorbeeld een boek van de vloer tilt en het op een tafel legt, is de potentiële energie van het boek op de tafel gelijk aan de hoeveelheid werk die nodig was om het boek van de vloer naar de tafel te verplaatsen.

Andere soorten potentiële energie

• Elastisch - Elastische potentiële energie wordt opgeslagen wanneer materialen uitrekken of samendrukken. Voorbeelden van elastische potentiële energie zijn veren, elastiekjes en katapulten.
• Elektrische - Elektrische potentiële energie is het vermogen om arbeid te verrichten op basis van de elektrische lading van het voorwerp.
• Nucleair - De potentiële energie van de deeltjes in een atoom.
• Chemisch - Chemische potentiële energie is de energie die in stoffen is opgeslagen als gevolg van hun chemische bindingen. Een voorbeeld hiervan is de energie die is opgeslagen in benzine voor een auto.

• De Schotse wetenschapper William Rankine bedacht de term potentiële energie voor het eerst in de 19e eeuw.
• De vergelijking voor het berekenen van de potentiële energie van een veer is PE = 1/2 * k * x2, waarbij k de veerconstante is en x de hoeveelheid compressie.
• Het begrip potentiële energie gaat helemaal terug tot het oude Griekenland en de filosoof Aristoteles.

Doe een quiz van tien vragen over deze pagina.

Meer natuurkundevakken over beweging, arbeid en energie

Littekens en vectoren

Vector Wiskunde

Massa en gewicht

Kracht

Snelheid en snelheid

Versnelling

Zwaartekracht

Wrijving

Bewegingswetten

Eenvoudige Machines

Woordenlijst van bewegingstermen

Werk en energie

Energie

Kinetische energie

Potentiële energie

Werk

Vermogen

Momentum en botsingen

Druk

Warmte

Temperatuur

Wetenschap>> Natuurkunde voor kinderen