Potencijalna energija je latentna energija objekta u mirovanju i jedan je od dva oblika energije. Drugi oblik, kinetička energija, je energija izražena objektom u pokretu. Potencijalna energija je temeljni koncept bilo koje rasprave temeljene na fizici, i jedna od najutjecajnijih varijabli u formulama koje opisuju naš poznati svemir.
Potencijalna energija je u biti onakva kako zvuči, iako je uključeno nekoliko sitnica. Stvarna potencijalna energija objekta ovisi o njegovom položaju u odnosu na druge objekte. Na primjer, cigla ima više potencijalne energije suspendirane u dvoetažnoj zgradi nego što leži na zemlji. To je zato što relativni položaj cigle na Zemlji daje više energije. Dvije cigle jedna pored druge ne daju više više energije jer na njih ne postoji sila.
Isti princip može se primijeniti u bilo kojoj ljestvici, bilo galaktičkoj ili atomskoj. Zapravo, atomi posjeduju i potencijalnu energiju, iako njihovo konstantno kretanje veći dio svoje potencijalne energije prebacuje u kinetičku energiju.
Kako izračunati potencijalnu energiju
Energija se odnosi na sposobnost objekta ili sustava za obavljanje poslova. Dolazi u mnogim oblicima, uključujući mehaničke, termičke, kemijske, nuklearne i druge. Rad se odnosi na prijenos energije s jednog objekta na drugi i usko je povezan s kinetičkom energijom. Snaga je brzina kojom se energija prenosi između dva ili više objekata. Ta su tri koncepta usko povezana, a za razumijevanje svakog koncepta potreban je kontekst ostalih.
Energija i rad mjere se džulovima, nazvanim za James Prescott Joule, fizičara odgovornog za stvaranje formula koje imaju smisla za prijenos energije. Energija i rad mjere se istim jedinicama jer su dvije strane iste kovanice - rad je samo energija u pokretu.
Snaga se mjeri u vatima, nazvanim po škotskom izumitelju Jamesu Wattu. Snaga je mjerenje stvaranja topline. Svaki put kada se prenosi energija, stvara se toplina i što je brže prenesena, to se stvara više topline.
Jednostavan način vizualizacije ove interakcije je rukama. Kad vam bude hladno, možete trljati ruke zbog vrućine. Sad pomislite kako vaše ruke vibriraju zajedno što brže možete. Koristi se više energije, što znači da se radi više. Za taj rad treba više snage, što stvara više topline.
Potencijalna energija bilo kojeg objekta je mjerenje njegovog potencijala da radi, stvara toplinu i stvara energiju. Iz tog razloga, izračunavanje potencijalne energije objekta je zbroj njegove mase, udaljenosti od Zemlje, električnog naboja, udaljenosti od drugih objekata i unutarnjih elastičnih sila (to jest bilo koje unutarnje mehaničke sile). Pojednostavljeno, ova formula se može napisati kao: Potencijalna energija = mgh, gdje m masa, mjerena u kilogramima; g je ubrzanje zbog gravitacije (9,8 m / s ^ 2 na površini Zemlje); i h je visina, mjerena u metrima.
