Fizyka dla dzieci

Energia potencjalna

Energia potencjalna to energia zmagazynowana w obiekcie ze względu na jego położenie lub stan. Rower na szczycie wzgórza, książka trzymana nad głową i rozciągnięta sprężyna mają energię potencjalną.

Jak zmierzyć energię potencjalną

Standardową jednostką pomiaru energii potencjalnej jest dżul, który jest oznaczany skrótem "J".

Czym różni się ona od energii kinetycznej?

Energia potencjalna jest energią zmagazynowaną, natomiast energia kinetyczna jest energią ruchu. Kiedy energia potencjalna jest wykorzystywana, jest przekształcana w energię kinetyczną. Możesz myśleć o energii potencjalnej jako o energii kinetycznej, która czeka na swoją kolej.

Zielona kulka ma energię potencjalną wynikającą

Fioletowa piłka ma kinetyczną

energia wynikająca z jego prędkości.

Samochód na wzgórzu

Możemy porównać energię potencjalną i kinetyczną rozważając samochód na wzgórzu. Kiedy samochód znajduje się na szczycie wzgórza ma największą energię potencjalną. Jeśli siedzi nieruchomo, nie ma energii kinetycznej. Kiedy samochód zaczyna staczać się ze wzgórza, traci energię potencjalną, ale zyskuje energię kinetyczną. Energia potencjalna pozycji samochodu na szczycie wzgórza zamienia się w energię kinetyczną.energii.

Grawitacyjna energia potencjalna

Jeden z rodzajów energii potencjalnej pochodzi z grawitacji Ziemi. Jest to tak zwana grawitacyjna energia potencjalna (GPE). Grawitacyjna energia potencjalna to energia zgromadzona w obiekcie na podstawie jego wysokości i masy. Aby obliczyć grawitacyjną energię potencjalną, używamy następującego równania:

GPE = masa * g * wysokość

GPE = m*g*h

Gdzie "g" jest standardowym przyspieszeniem grawitacji, które wynosi 9,8 m/s2. Wysokość jest określana na podstawie wysokości, na jaką obiekt mógłby potencjalnie spaść. Wysokość może być odległością od ziemi lub stołu laboratoryjnego, na którym pracujemy.

Przykładowe problemy:

Jaka jest energia potencjalna kamienia o masie 2 kg siedzącego na szczycie klifu o wysokości 10 metrów?

GPE = masa * g * wysokość

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

GPE = 196 J

Energia potencjalna i praca

Energia potencjalna jest równa ilości pracy wykonanej, aby obiekt znalazł się w swoim położeniu. Na przykład, jeśli miałbyś podnieść książkę z podłogi i umieścić ją na stole. Energia potencjalna książki na stole będzie równa ilości pracy, która została wykonana, aby przenieść książkę z podłogi na stół.

Inne rodzaje energii potencjalnej

• Sprężystość - Energia potencjalna sprężystości jest magazynowana, gdy materiały rozciągają się lub ściskają. Przykładami energii potencjalnej sprężystości są sprężyny, taśmy gumowe i proce.
• Elektryczna - Elektryczna energia potencjalna to zdolność do wykonywania pracy w oparciu o ładunek elektryczny obiektu.
• Jądrowa - Energia potencjalna cząstek wewnątrz atomu.
• Chemiczna - chemiczna energia potencjalna to energia zgromadzona w substancjach dzięki ich wiązaniom chemicznym. Przykładem tego jest energia zgromadzona w benzynie do samochodu.

• Szkocki naukowiec William Rankine po raz pierwszy ukuł termin energia potencjalna w XIX wieku.
• Równanie na obliczenie energii potencjalnej sprężyny to PE = 1/2 * k * x2, gdzie k to stała sprężyny, a x to wielkość ściskania.
• Pojęcie energii potencjalnej sięga aż do starożytnej Grecji i filozofa Arystotelesa.

Weź udział w dziesięciopytaniowym quizie dotyczącym tej strony.

Więcej tematów z fizyki dotyczących ruchu, pracy i energii

Skalary i wektory

Matematyka wektorowa

Masa i ciężar

Siła

Prędkość i prędkość

Przyspieszenie

Grawitacja

Tarcie

Prawa ruchu

Maszyny proste

Słowniczek pojęć z zakresu ruchu

Praca i energia

Energia

Energia kinetyczna

Energia potencjalna

Praca

Power

Moment i zderzenia

Ciśnienie

Heat

Temperatura

Nauka>> Fizyka dla dzieci