位置エネルギーとは

重力ポテンシャルエネルギー

物理学と電気の両方で私たちは話します 位置エネルギー。 それはXNUMXつの主要なタイプのエネルギーのXNUMXつであり、オブジェクトを格納する役割を果たし、他のオブジェクトに対するその位置に依存します。 また、その中の力場の存在やその他の要因にも依存します。 位置エネルギーは、物理学と電気の両方の分野で広く使用されています。

したがって、私たちはあなたがそれについて知る必要があるすべてをあなたに伝えるためにこの記事を捧げるつもりです。

主な種類のエネルギー

位置エネルギー

これらすべてを理解するのは非常に複雑に思えますが、存在する主な種類のエネルギーを見てみましょう。

  • 運動エネルギー:関連する動きのあるものです。 たとえば、風が吹くときのミルのブレードには運動エネルギーがあります。 使用する必要がある場合は、電気に変換することができます。
  • 位置エネルギー: これは、他のオブジェクトに対する位置を期限切れにするために保存されるものです。 たとえば、背が高いボールは、地面の高さに対して位置エネルギーが高くなります。

オブジェクトがこれらのXNUMXつの方法でどのようにエネルギーを持つことができるかを見ていきます。 これを行うために、砲弾を想像してみましょう。 砲弾がまだ発射されていないとき、それが持つすべてのエネルギーは位置エネルギーの形をしています。 このエネルギーの量は、他のオブジェクトに対する位置など、いくつかの要因によって異なります。 バレルが高速で消えるので、発射されると、このエネルギーはすべて運動エネルギーになります。 発射体は大量の運動エネルギーを蓄えますが、ポテンシャルよりは少ないです。 速度を落とすと、運動エネルギーが少なくなり、完全に停止すると、位置エネルギーに戻ります。

位置エネルギーの例

投げられたボール

これらすべてをよりよく理解するために、いくつかの例を示します。 建物の解体に使われるボールについて考えてみましょう。 ボールが完全に停止して使用されていないときは、位置エネルギーが蓄えられています。 このエネルギーは、他のオブジェクトに対してある場所から発生します。 ボールが動き始めると、振り子のように動き、建物の解体部分にぶつかります。 ボールが運動エネルギーを持ち始めるのは運動の作用です。 それが動いて壁にぶつかると、再び位置エネルギーがあり、運動エネルギーが少なくなります。

私たちが行くにつれて ボールの高さを上げることで、私たちはますます多くの位置エネルギーを蓄えます。 これは、地球の重力がボールをより高い力で引っ張るからです。 したがって、砲弾がXNUMX階建ての高さで吊り下げられている場合、XNUMXセンチメートルの高さの砲弾よりもはるかに多くのエネルギーがあります。 同時にドロップしたときの効果を考えると、これらすべてを簡単に確認できます。 これが、物体の位置エネルギーの量がその位置または重力によって物体に加えられる力に依存すると言われる理由です。

位置エネルギーの種類

エネルギーの変化

オブジェクトはこのタイプのエネルギーを蓄えることができ、次に何が起こるかに応じて他のタイプに変換できることがわかっています。 存在するさまざまなタイプを見てみましょう。

  • 重力ポテンシャルエネルギー: 地球の引力で物を持っているものです。 あなたが高いほど、あなたはより多くを持っています。 重力エネルギーは別のより大きな物体と相互作用する可能性があるため、それだけではありません。
  • 化学ポテンシャルエネルギー: XNUMXつの原子と分子がどのように配置されているかに応じてオブジェクトが格納されているものです。 原子と分子は、オブジェクト自体の状態に応じて異なる順序で並べられる可能性があることを私たちは知っています。 また、その組成にも依存します。 分子には特定の化学結合があり、反応を引き起こす場合と引き起こさない場合があります。 たとえば、私たちが食べるとき、私たちは食品を化学エネルギーに変換し、一部の食品は他の食品よりも多くのカロリーを生成します。 同じことが石油などの燃料でも起こります。石油などの燃料は、大量の位置エネルギーを蓄え、後で電気や熱に変換することができます。
  • 電位エネルギー: 電荷に応じて物体を持っているものです。 静電的または磁気的である可能性があります。 車両はある程度の静電ポテンシャルエネルギーを蓄えることができ、触れるのは小さな放電でした。
  • 核ポテンシャルエネルギー: それは原子核の粒子の中にあるものです。 それらは核力によって結び付けられており、私たちがこれらの組合を破ると核分裂を引き起こし、それは私たちが巨大なエネルギーを生み出すことです。 このエネルギーは、ウランやプルトニウムなどの放射性元素から抽出されます。

電気と弾力性

物質の電気的性質に関係する一種の弾性ポテンシャルエネルギーもあります。 弾性とは、変形力を受けた後、体の元の形状に戻る傾向です。 これらの力は、その抵抗よりも大きくなければなりません。 弾性エネルギーの例は、ばねが伸ばされたときの弾性エネルギーです。 初期位置に戻ると、この力は適用されなくなります。

弾性ポテンシャルエネルギーの非常に明確な例は、弓矢です。 弾性繊維を引っ張っている間にアークが考えられると、弾性エネルギーは最大値に達します。 この張力によって木材はわずかに曲がりますが、それでも速度がないため、運動エネルギーはありません。 弦を離して矢を放ち始めると、弾性エネルギーが運動エネルギーに変換されます。

ご存知のように、電気にもこの概念を適用しています。 そしてそれは、運動、光、熱などの他の形のエネルギーに変換できるということです。 これらすべての可能性は、電磁気学の多様性の結果として生じます。

この情報を使用して、位置エネルギー、その特性、および動作について詳しく知ることができれば幸いです。


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