I u fizici i u elektricitetu razgovaramo potencijalna energija. To je jedna od dvije glavne vrste energije i ona je zaslužna za spremanje predmeta, a to ovisi o njegovom položaju u odnosu na druge predmete. To također ovisi o postojanju polja sile unutar njega i drugim čimbenicima. Potencijalna energija se široko koristi u području fizike i električne energije.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve što o njemu trebate znati.
Glavne vrste energije
Iako se sve ovo čini prilično složenim za razumijevanje, pogledajmo koje su glavne vrste energije koje postoje.
- Kinetička energija: je povezano nešto u pokretu. Na primjer, oštrice vjetrenjače imaju kinetičku energiju kad puše vjetar. Sposoban je pretvoriti u električnu energiju ako će se koristiti.
- Potencijalna energija: To je ono koje se pohranjuje kako bi se prevladao njegov položaj u odnosu na druge predmete. Na primjer, lopta koja stoji visoko ima veću potencijalnu energiju u odnosu na razinu tla.
Vidjet ćemo kako objekt može imati energiju na ova dva načina. Da bismo to učinili, zamislimo topovsku kuglu. Kad topovska kugla još nije zapucala, sva energija koju posjeduje u obliku je potencijalne energije. Količina ove energije ovisi o nekim čimbenicima kao što je položaj u odnosu na druge predmete. Kad se puca, sva ta energija postaje kinetička jer se pištolj gasi velikom brzinom. Projektil pohranjuje veliku količinu kinetičke energije, ali manje od potencijalne. Kako usporavaju, imaju manje kinetičke energije i kad se potpuno zaustave, vraćaju se potencijalnoj energiji.
Primjeri potencijalne energije
Kako bismo sve ovo bolje razumjeli, dat ćemo neke primjere. Razmislimo o loptama koje se koriste za rušenje zgrada. Kada je lopta potpuno zaustavljena i ne koristi se, ona ima potencijalnu energiju pohranjenu. Ova energija dolazi odakle je u odnosu na druge predmete. Kad se lopta počne kretati, ona se poput njihala udari u dio zgrade koja se ruši. U akciji kretanja lopta počinje imati kinetičku energiju. Kad se pomakne i udari u zid, on opet ima potencijalnu energiju i manje kinetičke energije.
Kako idemo podižući loptu u visinu pohranjujemo sve više i više potencijalne energije. To je zato što Zemljina gravitacija privlači loptu većom silom što je veća. Stoga, ako se topovska kugla objesi na visini od tri kata, imat će puno više energije od one visoke tri centimetra. Sve je to lako uočiti s obzirom na učinke koji se istodobno ispuštaju. To je razlog zašto se kaže da količina potencijalne energije predmeta ovisi o njegovom položaju ili sili koja na njega djeluje gravitacijom.
Vrste potencijalne energije
Znamo da objekt može pohraniti ovu vrstu energije i može se pretvoriti u druge vrste, ovisno o tome što se dalje događa. Pogledajmo koje su različite vrste koje postoje:
- Gravitacijska potencijalna energija: Ona ima objekt zbog privlačnosti zemlje. Što ste viši, to više imate. Nije jedina, jer gravitacijska energija može komunicirati s drugim većim objektom.
- Kemijska potencijalna energija: To je onaj koji ima objekt pohranjen u skladu s uređenjem dva atoma i molekula. Znamo da se atomi i molekule mogu različito poredati, ovisno o stanju samog predmeta. Ovisi i o njegovom sastavu. Molekule imaju određene kemijske veze i mogu ili ne moraju izazvati reakciju. Na primjer, kada jedemo, hranu pretvaramo u kemijsku energiju, a neke će generirati više kalorija od drugih. Isto se događa s gorivima poput nafte koja je sposobna pohraniti veliku količinu potencijalne energije da bi ih kasnije transformirala u električnu i toplinsku energiju.
- Električna potencijalna energija: To je onaj koji ima objekt ovisno o električnom naboju. Može biti elektrostatički ili magnetski. Vozilo može pohraniti nešto elektrostatičke potencijalne energije i pri dodiru je došlo do malog pražnjenja.
- Nuklearna potencijalna energija: To je ono što se nalazi u česticama atomske jezgre. Ujedinjuje ih nuklearna sila i kad prekinemo te unije, uzrokujemo nuklearnu fisiju i stvaramo ogromnu energiju. Ovu energiju crpimo iz radioaktivnih elemenata poput urana i plutonija.
Električnost i elastičnost
Postoji i vrsta elastične potencijalne energije koja ima veze s električnim svojstvom materije. Elastičnost je tendencija oporavka izvornog oblika tijela nakon što je podvrgnuta deformirajućim silama. Te sile moraju biti veće od vašeg otpora. Primjer elastične energije je energija opruge pri istezanju. Pri povratku u početni položaj ta se sila više ne primjenjuje.
Vrlo jasan primjer elastične potencijalne energije su luk i strijela. Elastična energija doseže maksimalnu vrijednost dok se razmišlja dok luk povlači elastično vlakno. Zbog te napetosti drvo se lagano savija, ali još uvijek nema brzine, pa nema ni kinetičke energije. Kad otpustimo niz i strelica počne pucati, elastična energija pretvara se u kinetičku.
Kao što znamo, u električnoj energiji također primjenjujemo ovaj koncept. A može se transformirati u druge oblike energije poput kinetičke, svjetlosne, toplinske itd. Sve ove mogućnosti daju se kao rezultat svestranosti elektromagnetizma.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o potencijalnoj energiji, njezinim karakteristikama i radu.