Was ist potentielle Energie?

Sowohl in der Physik als auch in der Elektrizität sprechen wir darüber potenzielle Energie. Es ist eine der beiden Hauptenergiearten und es ist diejenige, die für die Speicherung eines Objekts verantwortlich ist und die von seiner Position in Bezug auf andere Objekte abhängt. Es hängt auch von der Existenz eines Kraftfeldes in ihm und anderen Faktoren ab. Potenzielle Energie wird sowohl auf dem Gebiet der Physik als auch der Elektrizität häufig verwendet.

Aus diesem Grund widmen wir Ihnen in diesem Artikel alles, was Sie darüber wissen müssen.

Hauptarten von Energie

Obwohl dies alles ziemlich kompliziert zu verstehen scheint, wollen wir uns ansehen, welche Hauptenergietypen existieren.

• Kinetische Energie: ist das damit verbundene etwas in Bewegung. Zum Beispiel haben die Blätter einer Mühle, wenn der Wind weht, kinetische Energie. Es kann in Strom umgewandelt werden, wenn es in Betrieb genommen werden muss.
• Potenzielle Energie: Es ist eines, das gespeichert wird, um seine Position in Bezug auf andere Objekte zu verfallen. Zum Beispiel hat ein Ball, der hoch steht, eine höhere potentielle Energie in Bezug auf das Bodenniveau.

Wir werden sehen, wie ein Objekt auf diese zwei Arten Energie haben kann. Stellen wir uns dazu eine Kanonenkugel vor. Wenn die Kanonenkugel noch nicht abgefeuert hat, liegt ihre gesamte Energie in Form von potentieller Energie vor. Die Menge dieser Energie hängt von einigen Faktoren ab, wie beispielsweise der Position in Bezug auf andere Objekte. Wenn es abgefeuert wird, wird all diese Energie kinetisch, da der Lauf mit hoher Geschwindigkeit ausgeht. Das Projektil speichert eine große Menge kinetischer Energie, jedoch weniger als das Potenzial. Wenn Sie langsamer werden, haben sie weniger kinetische Energie und wenn sie zum Stillstand kommen, kehren sie zu potenzieller Energie zurück.

Beispiele für potentielle Energie

Um dies alles besser zu verstehen, werden wir einige Beispiele nennen. Denken wir an die Kugeln, die für den Abriss von Gebäuden verwendet werden. Wenn der Ball vollständig gestoppt ist und nicht verwendet wird, wird potenzielle Energie gespeichert. Diese Energie kommt von dort, wo sie sich in Bezug auf andere Objekte befindet. Wenn der Ball in Bewegung zu geraten beginnt, bewegt er sich wie ein Pendel, um den Teil des Gebäudes zu treffen, der abgerissen werden soll. In der Bewegung beginnt der Ball kinetische Energie zu haben. Wenn es sich bewegt und gegen die Wand stößt, hat es wieder potentielle Energie und weniger kinetische Energie.

Während wir gehen Indem wir den Ball in die Höhe heben, speichern wir immer mehr potentielle Energie. Dies liegt daran, dass die Schwerkraft der Erde den Ball mit größerer Kraft zieht, je höher er ist. Wenn die Kanonenkugel in einer Höhe von drei Stockwerken aufgehängt ist, hat sie daher viel mehr Energie als eine, die drei Zentimeter hoch ist. All dies ist angesichts der Auswirkungen, die sie haben, wenn sie gleichzeitig fallen gelassen werden, leicht zu erkennen. Dies ist der Grund, warum gesagt wird, dass die Menge der potentiellen Energie eines Objekts von seiner Position oder der Kraft abhängt, die durch die Schwerkraft auf es ausgeübt wird.

Arten potentieller Energie

Wir wissen, dass ein Objekt diese Art von Energie speichern und in andere Arten umgewandelt werden kann, je nachdem, was als nächstes passiert. Mal sehen, welche verschiedenen Typen es gibt:

• Gravitationspotentialenergie: Es ist derjenige, der aufgrund der Anziehungskraft der Erde ein Objekt hat. Je höher du bist, desto mehr hast du. Es ist nicht das einzige, da die Gravitationsenergie mit einem anderen größeren Objekt interagieren kann.
• Chemische potentielle Energie: Es ist derjenige, in dem das Objekt entsprechend der Anordnung zweier Atome und Moleküle gespeichert ist. Wir wissen, dass Atome und Moleküle je nach Zustand des Objekts selbst unterschiedlich geordnet werden können. Es hängt auch von seiner Zusammensetzung ab. Moleküle haben bestimmte chemische Bindungen und können eine Reaktion hervorrufen oder nicht. Wenn wir zum Beispiel essen, wandeln wir Lebensmittel in chemische Energie um und einige Lebensmittel erzeugen mehr Kalorien als andere. Gleiches gilt für Kraftstoffe wie Öl, die eine große Menge potenzieller Energie speichern können, um sie später in Strom und Wärme umzuwandeln.
• Elektrische potentielle Energie: Es ist eines, das ein Objekt hat, das von der elektrischen Ladung abhängt. Es kann elektrostatisch oder magnetisch sein. Ein Fahrzeug kann etwas elektrostatische potentielle Energie speichern und es war eine kleine Entladung zum Anfassen.
• Potenzielle nukleare Energie: Es ist das, was sich in den Teilchen des Atomkerns befindet. Sie sind durch nukleare Gewalt miteinander verbunden, und wenn wir diese Gewerkschaften brechen, verursachen wir eine Kernspaltung und es ist eine enorme Energie. Wir extrahieren diese Energie aus radioaktiven Elementen wie Uran und Plutonium.

Elektrizität und Elastizität

Es gibt auch eine Art elastischer potentieller Energie, die mit der elektrischen Eigenschaft der Materie zu tun hat. Elastizität ist die Tendenz, die ursprüngliche Form eines Körpers wiederzugewinnen, nachdem er Verformungskräften ausgesetzt wurde. Diese Kräfte müssen größer sein als ihr Widerstand. Ein Beispiel für elastische Energie ist die einer Feder, wenn sie gedehnt wird. Bei der Rückkehr in die Ausgangsposition wird diese Kraft nicht mehr ausgeübt.

Ein sehr klares Beispiel für elastische potentielle Energie ist Pfeil und Bogen. Die elastische Energie erreicht den Maximalwert, wenn angenommen wird, dass der Lichtbogen eine Weile an der elastischen Faser zieht. Diese Spannung bewirkt, dass sich das Holz leicht biegt, aber es gibt immer noch keine Geschwindigkeit, so dass es keine kinetische Energie gibt. Wenn wir die Schnur loslassen und der Pfeil zu schießen beginnt, wird die elastische Energie in kinetische Energie umgewandelt.

Wie wir wissen, wenden wir dieses Konzept auch in der Elektrizität an. Und es ist so, dass es in andere Energieformen wie Kinetik, Licht, Wärme usw. umgewandelt werden kann. All diese Möglichkeiten ergeben sich aus der Vielseitigkeit des Elektromagnetismus.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über potenzielle Energie, ihre Eigenschaften und ihren Betrieb erfahren können.