Potensiell energi er den latente energien i et objekt i ro, og er en av to energiformer. Den andre formen, kinetisk energi, er energien uttrykt av et objekt i bevegelse. Potensiell energi er et kjernebegrep i enhver fysikkbasert diskusjon, og en av de mest innflytelsesrike variablene i formlene som beskriver vårt kjente univers.
Potensiell energi er egentlig det den høres ut, selv om det er noen få vanskeligheter involvert. Den faktiske potensielle energien til et objekt avhenger av dens posisjon i forhold til andre objekter. For eksempel har en murstein mer potensiell energi suspendert fra en toetasjes bygning enn den hviler på bakken. Det er fordi mursteinens relative posisjon til jorden gir den mer energi. To murstein ved siden av hverandre gir imidlertid ikke mer energi, fordi det ikke er noen kraft som virker på dem.
Det samme prinsippet kan brukes på en hvilken som helst skala, det være seg galaktisk eller atomisk. Atomer har faktisk potensiell energi også, selv om deres konstante bevegelse forskyver mye av sin potensielle energi til kinetisk energi.
Hvordan beregne potensiell energi
Energi refererer til evnen til et objekt eller et system til å utføre arbeid. Det kommer i mange former, inkludert mekaniske, termiske, kjemiske, kjernefysiske og andre. Arbeid refererer til overføring av energi fra et objekt til et annet, og har et nært forhold til kinetisk energi. Kraft er hastigheten som energien overfører mellom to eller flere objekter. Disse tre konseptene er nært beslektede, og å forstå hvert konsept krever konteksten til de andre.
Energi og arbeid måles ved å bruke joules, oppkalt etter James Prescott Joule, fysikeren som er ansvarlig for å lage formlene som gir mening om energioverføring. Energi og arbeid måles ved å bruke de samme enhetene fordi de er to sider av den samme mynten - arbeid er bare energi i bevegelse.
Kraft måles i watt, oppkalt etter den skotske oppfinneren James Watt. Wattage er en måling av varmeutvikling. Hver gang energi overføres, genereres varme, og jo raskere den overføres, desto mer varme skapes.
En enkel måte å visualisere dette samspillet er med hendene. Når du er kald, kan du gni hendene sammen for varme. Tenk nå på hendene dine som vibrerer sammen så raskt du kan bevege dem. Mer energi brukes, noe som betyr mer arbeid. At arbeidet tar mer kraft, som genererer mer varme.
Den potensielle energien til et gitt objekt er en måling av potensialet for å utføre arbeid, skape varme og generere kraft. Av denne grunn er beregningen av et objekts potensielle energi summen av dens masse, avstand fra jorden, elektrisk ladning, avstand fra andre objekter og indre elastiske krefter (det vil si hvilken som helst intern mekanisk kraft). Forenklet kan denne formelen skrives som: Potensiell energi = mgh, hvor m er massen, målt i kilogram; g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften (9,8 m / s ^ 2 ved jordoverflaten); og h er høyden, målt i meter.
