Energia potențială este energia latentă a unui obiect în repaus și este una dintre cele două forme de energie. Cealaltă formă, energia cinetică, este energia exprimată de un obiect în mișcare. Energia potențială este un concept de bază al oricărei discuții bazate pe fizică și una dintre cele mai influente variabile din formulele care descriu universul nostru cunoscut.
Energia potențială este în esență cum sună, deși există câteva complexe implicate. Energia potențială reală a unui obiect depinde de poziția sa în raport cu alte obiecte. De exemplu, o cărămidă are mai multă energie potențială suspendată în afara unei clădiri cu două etaje decât se sprijină pe sol. Asta pentru că poziția relativă a cărămizii față de Pământ îi oferă mai multă energie. Totuși, două cărămizi unul lângă celălalt nu își dau energie reciprocă, deoarece nu există forțe care să acționeze asupra lor.
Același principiu poate fi aplicat pe orice scară, fie ea galactică sau atomică. Într-adevăr, atomii posedă și energie potențială, deși mișcarea lor constantă transferă o mare parte din energia lor potențială în energie cinetică.
Cum se calculează energia potențială
Energia se referă la capacitatea unui obiect sau sistem de a efectua lucrări. Este prezentat în mai multe forme, inclusiv mecanice, termice, chimice, nucleare și altele. Munca se referă la transferul de energie de la un obiect la altul și are o relație strânsă cu energia cinetică. Puterea este viteza la care energia se transferă între două sau mai multe obiecte. Aceste trei concepte sunt strâns legate și înțelegerea fiecărui concept necesită contextul celorlalte.
Energia și munca sunt măsurate folosind joules, numit pentru James Prescott Joule, fizicianul responsabil pentru crearea formulelor care dau sens transferului de energie. Energia și munca sunt măsurate folosind aceleași unități, deoarece sunt două fețe ale aceleiași monede - munca este doar energie în mișcare.
Puterea este măsurată în wați, numită pentru inventatorul scoțian James Watt. Puterea este o măsurătoare a producerii de căldură. De fiecare dată când se transferă energie, se generează căldură și cu cât se transferă mai repede, cu atât se creează mai multă căldură.
O modalitate ușoară de a vizualiza această interacțiune este cu mâinile tale. Când vă este frig, s-ar putea să vă frecați mâinile împreună pentru căldură. Acum gândiți-vă la mâinile care vibrează împreună cât de repede le puteți muta. Se utilizează mai multă energie, ceea ce înseamnă că se lucrează mai mult. Acea muncă necesită mai multă putere, ceea ce generează mai multă căldură.
Energia potențială a oricărui obiect este o măsurare a potențialului său de a lucra, de a crea căldură și de a genera energie. Din acest motiv, calculul energiei potențiale a unui obiect este suma masei sale, distanța față de Pământ, sarcina electrică, distanța față de alte obiecte și forțele elastice interne (adică orice forță mecanică internă). Simplificată, această formulă poate fi scrisă ca: energie potențială = mgh, unde m este masa, măsurată în kilograme; g este accelerația datorată gravitației (9,8 m / s ^ 2 la suprafața Pământului); și h este înălțimea, măsurată în metri.
