Cameron Merritt
0 
3258
310
Potentiel energi er den latente energi i et objekt i hvile og er en af to former for energi. Den anden form, kinetisk energi, er energien udtrykt af et objekt i bevægelse. Potentiel energi er et kernebegreb i enhver fysikbaseret diskussion og en af de mest indflydelsesrige variabler i formlerne, der beskriver vores kendte univers.
Potentiel energi er i det væsentlige, hvordan det lyder, selvom der er et par vanskeligheder involveret. Et objekts faktiske potentielle energi afhænger af dens position i forhold til andre objekter. For eksempel har en mursten mere potentiel energi ophængt fra en to-etagers bygning end den hviler på jorden. Det er fordi murstenens relative position til Jorden giver den mere energi. To mursten ved siden af hinanden giver dog ikke hinanden mere energi, fordi der ikke er nogen kraft, der virker på dem.
Det samme princip kan anvendes på enhver skala, det være sig galaktisk eller atomisk. Atomer besidder faktisk også potentiel energi, skønt deres konstante bevægelse skifter meget af deres potentielle energi til kinetisk energi.
Sådan beregnes potentiel energi
Energi henviser til et objekts eller systems evne til at udføre arbejde. Det findes i mange former, herunder mekaniske, termiske, kemiske, nukleare og andre. Arbejdehenviser til overførsel af energi fra et objekt til et andet og har et tæt forhold til kinetisk energi. Strømer den hastighed, hvormed energi overføres mellem to eller flere objekter. Disse tre begreber er tæt forbundet, og forståelse af hvert koncept kræver kontekst af de andre.
Energi og arbejde måles ved hjælp af joules, opkaldt efter James Prescott Joule, fysikeren, der er ansvarlig for at skabe formler, der giver mening om energioverførsel. Energi og arbejde måles ved hjælp af de samme enheder, fordi de er to sider af den samme mønt - arbejde er bare energi i bevægelse.
Kraft måles i watt opkaldt efter den skotske opfinder James Watt. Wattage er en måling af varmeudvikling. Hver gang energi overføres, genereres varme, og jo hurtigere den overføres, desto mere oprettes varme.
En nem måde at visualisere denne interaktion er med dine hænder. Når du er kold, kan du muligvis gnide dine hænder sammen om varme. Tænk nu på dine hænder, der vibrerer sammen så hurtigt som du kan bevæge dem. Mere energi bruges, hvilket betyder, at der arbejdes mere. Dette arbejde tager mere energi, hvilket genererer mere varme.
Ethvert objekts potentielle energi er en måling af dens potentiale til at udføre arbejde, skabe varme og generere strøm. Af denne grund er beregningen af et objekts potentielle energi summen af dets masse, afstand fra Jorden, elektrisk ladning, afstand fra andre objekter og interne elastiske kræfter (dvs. enhver intern mekanisk kraft). Forenklet kan denne formel skrives som: Potential Energy = mgh, hvor m er massen, målt i kilogram; g er accelerationen på grund af tyngdekraften (9,8 m / s ^ 2 ved jordoverfladen); og h er højden, målt i meter.
Yderligere ressourcer:
- Find en mere avanceret diskussion om forholdet mellem potentiel og kinetisk energi fra Georgia State University's HyperPhysics-site.
- Se en video forklarer med demonstrationer af kinetisk og potentiel energi af professor Dave Explains.
- Se denne video om atomernes kinetiske og potentielle energi fra Brightstorm.