Fyzika pre deti

Potenciálna energia

Potenciálna energia je energia, ktorú má objekt uloženú v dôsledku svojej polohy alebo stavu. Bicykel na vrchole kopca, kniha držaná nad hlavou a natiahnutá pružina majú potenciálnu energiu.

Ako merať potenciálnu energiu

Štandardnou jednotkou na meranie potenciálnej energie je joule, ktorý sa označuje skratkou "J".

Ako sa líši od kinetickej energie?

Potenciálna energia je uložená energia, zatiaľ čo kinetická energia je energia pohybu. Keď sa potenciálna energia využíva, mení sa na kinetickú energiu. Potenciálnu energiu si môžete predstaviť ako kinetickú energiu, ktorá čaká, kým sa stane.

Zelená guľa má potenciálnu energiu vďaka

k jej výške. Fialová guľa má kinetickú

energie vďaka svojej rýchlosti.

Auto na kopci

Potenciálnu a kinetickú energiu môžeme porovnať, ak vezmeme do úvahy auto na kopci. Keď je auto na vrchole kopca, má najviac potenciálnej energie. Ak stojí na mieste, nemá žiadnu kinetickú energiu. Keď sa auto začne kotúľať z kopca, stráca potenciálnu energiu, ale získava kinetickú energiu. Potenciálna energia polohy auta na vrchole kopca sa mení na kinetickú.energie.

Gravitačná potenciálna energia

Jeden typ potenciálnej energie pochádza zo zemskej gravitácie. Nazýva sa gravitačná potenciálna energia (GPE). Gravitačná potenciálna energia je energia uložená v objekte na základe jeho výšky a hmotnosti. Na výpočet gravitačnej potenciálnej energie použijeme nasledujúcu rovnicu:

GPE = hmotnosť * g * výška

GPE = m*g*h

Kde "g" je štandardné tiažové zrýchlenie, ktoré sa rovná 9,8 m/s2. Výška sa určuje na základe výšky, do ktorej by objekt mohol potenciálne spadnúť. Výška môže byť vzdialenosť nad zemou alebo možno nad laboratórnym stolom, na ktorom pracujeme.

Príklady problémov:

Aká je potenciálna energia skaly s hmotnosťou 2 kg, ktorá leží na vrchole 10 m vysokého útesu?

GPE = hmotnosť * g * výška

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

GPE = 196 J

Potenciálna energia a práca

Potenciálna energia sa rovná množstvu práce vynaloženej na to, aby sa objekt dostal do svojej polohy. Napríklad, ak by ste zdvihli knihu z podlahy a položili ju na stôl. Potenciálna energia knihy na stole sa bude rovnať množstvu práce, ktorú bolo potrebné vynaložiť na presun knihy z podlahy na stôl.

Iné typy potenciálnej energie

• Pružná - Pružná potenciálna energia sa ukladá pri rozťahovaní alebo stláčaní materiálov. Príkladom pružnej potenciálnej energie sú pružiny, gumičky a praky.
• Elektrická - elektrická potenciálna energia je schopnosť vykonávať prácu na základe elektrického náboja objektu.
• Jadrová energia - potenciálna energia častíc vo vnútri atómu.
• Chemická - chemická potenciálna energia je energia uložená v látkach vďaka ich chemickým väzbám. Príkladom je energia uložená v benzíne pre auto.

• Škótsky vedec William Rankine v 19. storočí prvýkrát použil pojem potenciálna energia.
• Rovnica pre výpočet potenciálnej energie pružiny je PE = 1/2 * k * x2, kde k je konštanta pružiny a x je veľkosť stlačenia.
• Pojem potenciálnej energie siaha až do starovekého Grécka a k filozofovi Aristotelovi.

Vyplňte kvíz s desiatimi otázkami o tejto stránke.

Ďalšie témy z fyziky o pohybe, práci a energii

Skaláre a vektory

Vektorová matematika

Hmotnosť a hmotnosť

Sila

Rýchlosť a rýchlosť

Zrýchlenie

Gravitácia

Trenie

Zákony pohybu

Jednoduché stroje

Slovník pojmov týkajúcich sa pohybu

Práca a energia

Energia

Kinetická energia

Potenciálna energia

Práca

Napájanie

Hybnosť a zrážky

Tlak

Teplo

Teplota

Veda>> Fyzika pre deti