Mikä on potentiaalinen energia

gravitaatiopotentiaalienergia

Sekä fysiikassa että sähkössä puhumme Mahdollinen energia. Se on yksi kahdesta päätyypistä energiaa, ja se on objektin varastoinnista vastuussa ja riippuu sen sijainnista muihin esineisiin nähden. Se riippuu myös voimakentän olemassaolosta siinä ja muista tekijöistä. Potentiaalista energiaa käytetään laajalti sekä fysiikan että sähkön alalla.

Siksi aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää siitä.

Tärkeimmät energiatyypit

Mahdollinen energia

Vaikka kaikki tämä vaikuttaa melko monimutkaiselta ymmärtää, katsotaanpa, mitkä ovat tärkeimmät olemassa olevat energiatyypit.

  • Kineettinen energia: onko siihen liittyvä jotain liikkeessä. Esimerkiksi tuulimyllyn siivillä on liike-energiaa, kun tuuli puhaltaa. Se voidaan muuntaa sähköksi, jos niitä käytetään.
  • Mahdollinen energia: Se on sellainen, joka varastoidaan voidakseen ylittää sen sijainnin muihin esineisiin nähden. Esimerkiksi korkealla seisovalla pallolla on suurempi potentiaalienergia maanpinnan tasoon nähden.

Aiomme nähdä, kuinka esineellä voi olla energiaa näillä kahdella tavalla. Kuvittele tätä varten tykinkuula. Kun tykinkuula ei ole vielä ampunut, kaikki sillä oleva energia on potentiaalisen energian muodossa. Tämän energian määrä riippuu joistakin tekijöistä, kuten sijainnista muihin esineisiin nähden. Kun se ammutaan, kaikki tämä energia muuttuu kineettiseksi, koska ase sammuu suurella nopeudella. Ammus varastoi suuren määrän kineettistä energiaa, mutta vähemmän kuin potentiaalia. Kun ne hidastuvat, heillä on vähemmän kineettistä energiaa ja kun ne pysähtyvät täysin, he palaavat potentiaaliseen energiaan.

Esimerkkejä potentiaalisesta energiasta

heitetty pallo

Annamme joitain esimerkkejä ymmärtääksemme kaiken tämän paremmin. Ajatelkaamme palloja, joita käytetään rakennusten purkamiseen. Kun pallo on kokonaan pysäytetty eikä sitä käytetä, siihen on varastoitu potentiaalinen energia. Tämä energia tulee siitä, mihin se on suhteessa muihin esineisiin. Kun pallo alkaa olla liikkeessä, se liikkuu kuin heiluri osuakseen purettavaan rakennuksen osaan. Liikkeessä pallolla alkaa olla liike-energia. Kun se liikkuu ja osuu seinään, sillä on jälleen potentiaalienergiaa ja vähemmän kineettistä energiaa.

Kun menemme korottamalla palloa korkeuteen varastoimme yhä enemmän potentiaalista energiaa. Tämä johtuu siitä, että maapallon painovoima houkuttelee palloa suuremmalla voimalla, sitä korkeampi se on. Siksi, jos tykinkuula ripustetaan kolmen kerroksen korkeuteen, sillä on paljon enemmän energiaa kuin yhdellä senttimetrillä. Kaikki tämä on helppo nähdä, kun otetaan huomioon vaikutukset, joita heillä on, kun ne pudotetaan samanaikaisesti. Tästä syystä sanotaan, että kohteen potentiaalienergian määrä riippuu sen sijainnista tai painovoiman siihen kohdistamasta voimasta.

Potentiaalisen energian tyypit

energiamuutokset

Tiedämme, että esine voi tallentaa tämäntyyppistä energiaa ja voidaan muuntaa muuntyyppiseksi sen mukaan, mitä seuraavaksi tapahtuu. Katsotaanpa, mitkä ovat olemassa olevat tyypit:

  • Gravitaatiopotentiaalienergia: Sillä on esine maan vetovoiman vuoksi. Mitä korkeampi olet, sitä enemmän sinulla on. Se ei ole ainoa, koska gravitaatioenergia voi olla vuorovaikutuksessa toisen suuremman kohteen kanssa.
  • Kemiallinen potentiaalienergia: Kohde on varastoitu sen mukaan, kuinka kaksi atomia ja molekyyliä on järjestetty. Tiedämme, että atomeja ja molekyylejä voidaan järjestää eri tavoin itse kohteen tilasta riippuen. Se riippuu myös sen koostumuksesta. Molekyyleillä on tiettyjä kemiallisia sidoksia ja ne voivat aiheuttaa tai olla aiheuttamatta reaktiota. Esimerkiksi syödessämme muunnamme ruoan kemialliseksi energiaksi ja jotkut elintarvikkeet tuottavat enemmän kaloreita kuin toiset. Sama tapahtuu polttoaineiden, kuten öljyn, kanssa, joka pystyy varastoimaan suuren määrän potentiaalista energiaa muuntamaan ne myöhemmin sähköksi ja lämmöksi.
  • Sähköpotentiaalienergia: Siinä on esine, joka riippuu sähkövarauksesta. Se voi olla sähköstaattinen tai magneettinen. Ajoneuvo voi varastoida sähköstaattista potentiaalienergiaa, ja se oli pieni purkaus kosketettaessa.
  • Ydinpotentiaalienergia: Se on sitä, mikä on atomiytimen hiukkasissa. Ydinvoima yhdistää heidät, ja kun hajotamme nämä liitot, aiheutamme ydinfissiota ja luomme valtavaa energiaa. Uutamme tämän energian radioaktiivisista alkuaineista, kuten uraanista ja plutoniumista.

Sähkö ja joustavuus

On myös eräänlainen joustava potentiaalinen energia, joka liittyy aineen sähköominaisuuteen. Joustavuus on taipumus palauttaa rungon alkuperäinen muoto sen jälkeen, kun se on altistunut muodonmuutosvoimille. Näiden voimien on oltava suurempia kuin vastustuksesi. Esimerkki joustavasta energiasta on jousen jännitys. Palatessaan alkuperäiseen asentoonsa tätä voimaa ei enää käytetä.

Erittäin selkeä esimerkki joustavasta potentiaalienergiasta on jousi ja nuoli. Joustava energia saavuttaa maksimiarvon, kun valokaarta ajatellaan samalla kun vedetään joustavaa kuitua. Tämä jännitys saa puun taipumaan hieman, mutta nopeutta ei silti ole, joten kineettistä energiaa ei ole. Kun vapautamme merkkijonon ja nuoli alkaa ampua, elastinen energia muuttuu kineettiseksi energiaksi.

Kuten tiedämme, sähkössä käytämme myös tätä käsitettä. Ja se voidaan muuntaa muuksi energiamuodoksi, kuten kineettiseksi, valoksi, lämpöksi, jne. Kaikki nämä mahdollisuudet annetaan sähkömagneettisuuden monipuolisuuden seurauksena.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää potentiaalisesta energiasta, sen ominaisuuksista ja toiminnasta.


Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.