Både i fysikk og elektrisitet snakker vi om potensiell energi. Det er en av de to hovedtypene av energi, og det er det som er ansvarlig for lagring av et objekt, og som avhenger av dets posisjon i forhold til andre gjenstander. Det avhenger også av eksistensen av et kraftfelt i det og andre faktorer. Potensiell energi brukes mye både innen fysikk og elektrisitet.
Derfor skal vi vie denne artikkelen for å fortelle deg alt du trenger å vite om den.
Hovedtyper av energi
Selv om alt dette virker ganske komplisert å forstå, la oss se hva som er de viktigste energityper som finnes.
- Kinetisk energi: er det tilknyttede noe i bevegelse. Bladene til en vindmølle har for eksempel kinetisk energi når vinden blåser. Den er i stand til å konverteres til elektrisitet hvis de skal brukes.
- Potensiell energi: Det er en som er lagret for å overvinne sin posisjon med hensyn til andre gjenstander. For eksempel har en ball som står høyt en høyere potensiell energi i forhold til bakkenivå.
Vi skal se hvordan et objekt kan ha energi på disse to måtene. For å gjøre dette, la oss forestille oss en kanonkule. Når kanonkulen ennå ikke har avfyrt, er all energi den har i form av potensiell energi. Mengden av denne energien avhenger av noen faktorer som posisjonen i forhold til andre gjenstander. Når den avfyres, blir all denne energien kinetisk siden pistolen går ut i høy hastighet. Prosjektilet lagrer en stor mengde kinetisk energi, men mindre enn potensielt. Når de bremser, har de mindre kinetisk energi, og når de stopper helt, går de tilbake til potensiell energi.
Eksempler på potensiell energi
For å bedre forstå alt dette, kommer vi til å gi noen av eksemplene. La oss tenke på kulene som brukes til riving av bygninger. Når ballen er helt stoppet og ikke blir brukt, har den potensiell energi lagret. Denne energien kommer fra hvor den er med hensyn til andre gjenstander. Når ballen begynner å være i bevegelse, beveger den seg som en pendel for å treffe den delen av bygningen som skal rives. Det er i bevegelsen at ballen begynner å ha kinetisk energi. Når den beveger seg og treffer veggen, har den igjen potensiell energi og mindre kinetisk energi.
Mens vi går heve ballen i høyden lagrer vi mer og mer potensiell energi. Dette er fordi jordens tyngdekraft tiltrekker seg ballen med større kraft, jo høyere den er. Derfor, hvis kanonkulen henger i tre etasjer, vil den ha mye mer energi enn en som er tre centimeter høy. Alt dette er lett å se gitt effekten de har når de droppes samtidig. Dette er grunnen til at det sies at mengden potensiell energi til et objekt avhenger av dets posisjon eller kraften som tyngdekraften utøver på den.
Typer potensiell energi
Vi vet at et objekt kan lagre denne typen energi og kan konverteres til andre typer, avhengig av hva som skjer videre. La oss se hva som er de forskjellige typene som finnes:
- Gravitasjonspotensial energi: Det er den som har et objekt på grunn av jordens tiltrekningskraft. Jo høyere du er, jo mer har du. Det er ikke den eneste, siden gravitasjonsenergi kan samhandle med et annet større objekt.
- Kjemisk potensiell energi: Det er den som har objektet lagret i henhold til hvordan to atomer og molekyler er ordnet. Vi vet at atomer og molekyler kan ordnes forskjellig avhengig av tilstanden til selve objektet. Det avhenger også av sammensetningen. Molekyler har visse kjemiske bindinger og kan eller ikke forårsake en reaksjon. For eksempel, når vi spiser, forvandler vi mat til kjemisk energi, og noen matvarer genererer mer kalorier enn andre. Det samme skjer med drivstoff som olje, som er i stand til å lagre en stor mengde potensiell energi for senere å transformere dem til elektrisitet og varme.
- Elektrisk potensiell energi: Det er en som har et objekt, avhengig av den elektriske ladningen. Det kan være elektrostatisk eller magnetisk. Et kjøretøy kan lagre noe elektrostatisk potensiell energi, og det var en liten utladning når det ble berørt.
- Kjernekraftpotensial energi: Det er det som er i partiklene i atomkjernen. De er forent av atomkraften, og når vi bryter disse fagforeningene, forårsaker vi kjernefysisk fisjon, og vi skaper enorm energi. Vi henter denne energien fra radioaktive elementer som uran og plutonium.
Elektrisitet og elastisitet
Det er også en type elastisk potensiell energi som har å gjøre med materiens elektrisitetsegenskap. Elastisitet er tendensen til å gjenopprette kroppens opprinnelige form etter å ha blitt utsatt for deformerende krefter. Disse kreftene må være større enn motstanden din. Et eksempel på elastisk energi er en fjær når du strekker. Når du kommer tilbake til utgangsposisjonen, blir denne kraften ikke lenger brukt.
Et veldig tydelig eksempel på elastisk potensiell energi er pil og bue. Den elastiske energien når maksimumsverdien ettersom buen antas en stund å trekke den elastiske fiberen. Denne spenningen får treet til å bøyes litt, men det er fortsatt ingen hastighet, så det er ingen kinetisk energi. Når vi slipper strengen og pilen begynner å skyte, blir den elastiske energien omgjort til kinetisk energi.
Som vi bruker, bruker vi også dette konseptet på elektrisitet. Og den kan forvandles til andre energiformer som kinetisk, lys, termisk, etc. Alle disse mulighetene er gitt som et resultat av allsidigheten til elektromagnetisme.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om potensiell energi, dens egenskaper og drift.