Atât în fizică, cât și în electricitate, vorbim energie potențială. Este unul dintre cele două tipuri principale de energie și este ceea ce este responsabil pentru stocarea unui obiect și care depinde de poziția acestuia față de alte obiecte. Depinde, de asemenea, de existența unui câmp de forță în interiorul acestuia și de alți factori. Energia potențială este utilizată pe scară largă atât în domeniul fizicii, cât și al electricității.
Prin urmare, vom dedica acest articol pentru a vă spune tot ce trebuie să știți despre el.
Principalele tipuri de energie
Deși toate acestea par destul de complicate de înțeles, să vedem care sunt principalele tipuri de energie care există.
- Energie kinetică: este ceva asociat în mișcare. De exemplu, lamele unei mori de vânt au energie cinetică atunci când bate vântul. Este capabil de a fi transformat în electricitate dacă vor fi utilizate.
- Energie potențială: Este unul care este stocat pentru a-și depăși poziția față de alte obiecte. De exemplu, o minge înaltă are o energie potențială mai mare față de nivelul solului.
Vom vedea cum un obiect poate avea energie în aceste două moduri. Pentru a face acest lucru, să ne imaginăm o ghiulea. Când ghiuleaua nu a tras încă, toată energia pe care o posedă este sub formă de energie potențială. Cantitatea acestei energii depinde de unii factori, cum ar fi poziția față de alte obiecte. Când este trasă, toată această energie devine cinetică, deoarece butoiul iese la viteză mare. Proiectilul stochează o cantitate mare de energie cinetică, dar mai puțin decât potențialul. Pe măsură ce încetiniți, acestea au mai puțină energie cinetică și, când se opresc complet, revin la energia potențială.
Exemple de energie potențială
Pentru a înțelege mai bine toate acestea, vom da câteva exemple. Să ne gândim la bilele care sunt folosite pentru demolarea clădirilor. Când mingea este complet oprită și nu este folosită, are energie potențială stocată. Această energie provine de unde este în raport cu alte obiecte. Când mingea începe să fie în mișcare, se mișcă ca un pendul pentru a lovi partea clădirii care va fi demolată. În acțiunea mișcării mingea începe să aibă energie cinetică. Când se mișcă și lovește peretele, are din nou energie potențială și mai puțină energie cinetică.
Pe măsură ce mergem ridicând mingea în înălțime stocăm din ce în ce mai multă energie potențială. Acest lucru se datorează faptului că gravitația Pământului atrage mingea cu o forță mai mare cu cât este mai mare. Prin urmare, dacă ghiuleaua este suspendată la o înălțime de trei etaje, va avea mult mai multă energie decât una care are o înălțime de trei centimetri. Toate acestea sunt ușor de văzut, având în vedere efectele pe care le au atunci când sunt abandonate în același timp. Acesta este motivul pentru care se spune că cantitatea de energie potențială a unui obiect depinde de poziția acestuia sau de forța exercitată de gravitație asupra acestuia.
Tipuri de energie potențială
Știm că un obiect poate stoca acest tip de energie și poate fi transformat în alte tipuri, în funcție de ceea ce se întâmplă în continuare. Să vedem care sunt diferitele tipuri care există:
- Energia potențială gravitațională: Este cel care are un obiect datorită atracției pământului. Cu cât ești mai înalt, cu atât ai mai mult. Nu este singura, deoarece energia gravitațională poate interacționa cu un alt obiect mai mare.
- Energie potențială chimică: Este cel care are obiectul stocat în funcție de modul în care sunt aranjați doi atomi și molecule. Știm că atomii și moleculele pot fi ordonate diferit în funcție de starea obiectului în sine. Depinde și de compoziția sa. Moleculele au anumite legături chimice și pot provoca sau nu o reacție. De exemplu, atunci când mâncăm transformăm alimentele în energie chimică și unele alimente vor genera mai multe calorii decât altele. La fel se întâmplă și cu combustibili precum petrolul, care este capabil să stocheze o cantitate mare de energie potențială pentru a le transforma ulterior în electricitate și căldură.
- Energie potențială electrică: Este unul care are un obiect în funcție de sarcina electrică. Poate fi electrostatic sau magnetic. Un vehicul poate stoca o anumită energie potențială electrostatică și a fost o descărcare mică la atingere.
- Energie potențială nucleară: Este ceea ce se află în particulele nucleului atomic. Acestea sunt legate de forța nucleară și atunci când rupem aceste uniuni, provocăm fisiune nucleară și este că facem o energie imensă. Obținem această energie din elemente radioactive precum uraniu și plutoniu.
Electricitate și elasticitate
Există, de asemenea, un tip de energie potențială elastică care are legătură cu proprietatea electrică a materiei. Elasticitatea este tendința de a recâștiga forma inițială a unui corp după ce a fost supus unor forțe de deformare. Aceste forțe trebuie să fie mai mari decât rezistența voastră. Un exemplu de energie elastică este cel al unui arc atunci când este întins. La revenirea la poziția inițială, această forță nu mai este aplicată.
Un exemplu foarte clar de energie potențială elastică este arcul și săgeata. Energia elastică atinge valoarea maximă, deoarece arcul este gândit în timp ce trage fibra elastică. Această tensiune face ca lemnul să se îndoaie ușor, dar încă nu există viteză, deci nu există energie cinetică. Când eliberăm șirul și săgeata începe să tragă, energia elastică este convertită în energie cinetică.
După cum știm, în electricitate aplicăm și acest concept. Și poate fi transformat în alte forme de energie precum cinetica, lumina, termica etc. Toate aceste posibilități apar ca urmare a versatilității electromagnetismului.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre energia potențială, caracteristicile acesteia și modul în care funcționează.