Hem fizikte hem de elektrikte bahsediyoruz potansiyel enerji. İki ana enerji türünden biridir ve bir nesneyi depolamaktan sorumlu olan ve diğer nesnelere göre konumuna bağlı olan şeydir. Aynı zamanda, içindeki bir kuvvet alanının varlığına ve diğer faktörlere bağlıdır. Potansiyel enerji hem fizik hem de elektrik alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu nedenle, bu makaleyi, bilmeniz gereken her şeyi size anlatmak için ayıracağız.
Ana enerji türleri
Bütün bunları anlamak oldukça karmaşık görünse de, var olan ana enerji türlerinin neler olduğunu görelim.
- Kinetik enerji: ilişkili hareket halindeki bir şeydir. Örneğin, bir yel değirmeninin kanatları rüzgar estiğinde kinetik enerjiye sahiptir. Kullanılacaksa elektriğe dönüştürülebilir.
- Potansiyel enerji: Diğer nesnelere göre konumunun üstesinden gelmek için depolanan bir şeydir. Örneğin, dik duran bir top, zemin seviyesine göre daha yüksek bir potansiyel enerjiye sahiptir.
Bir nesnenin bu iki şekilde nasıl enerjiye sahip olabileceğini göreceğiz. Bunu yapmak için bir gülle düşünelim. Gülle henüz ateşlenmediğinde, sahip olduğu tüm enerji potansiyel enerji biçimindedir. Bu enerjinin miktarı, diğer nesnelere göre konum gibi bazı faktörlere bağlıdır. Ateş edildiğinde, silah yüksek hızda gittiği için tüm bu enerji kinetik hale gelir. Mermi, büyük miktarda kinetik enerji depolar, ancak potansiyelden daha azdır. Yavaşladıkça kinetik enerjileri azalır ve tamamen durduklarında potansiyel enerjiye geri döner.
Potansiyel enerji örnekleri
Bütün bunları daha iyi anlamak için bazı örnekler vereceğiz. Binaların yıkılması için kullanılan topları düşünelim. Top tamamen durduğunda ve kullanılmadığında, depolanan potansiyel enerjiye sahiptir. Bu enerji, diğer nesnelere göre bulunduğu yerden gelir. Top hareket etmeye başladığında, binanın yıkılacak kısmına çarpmak için bir sarkaç gibi hareket eder. Topun kinetik enerjiye sahip olmaya başladığı hareket eylemidir. Hareket edip duvara çarptığında yine potansiyel enerjiye ve daha az kinetik enerjiye sahip olur.
Biz devam ederken Topu yüksekte tutarak gittikçe daha fazla potansiyel enerji depoluyoruz. Bunun nedeni, Dünya'nın yerçekiminin topu ne kadar yüksek olursa o kadar büyük bir kuvvetle çekmesidir. Bu nedenle, gülle üç kat yükseklikte asılı kalırsa, üç santimetre yüksekliğinden çok daha fazla enerjiye sahip olacaktır. Tüm bunları, aynı anda düştüklerinde sahip oldukları etkiler göz önüne alındığında görmek kolaydır. Bir nesnenin potansiyel enerji miktarının konumuna veya üzerine yerçekiminin uyguladığı kuvvete bağlı olduğu söylenmesinin nedeni budur.
Potansiyel enerji türleri
Bir nesnenin bu tür enerjiyi depolayabileceğini ve daha sonra ne olduğuna bağlı olarak başka türlere dönüştürülebileceğini biliyoruz. Bakalım var olan farklı türler:
- Yerçekimi potansiyel enerjisi: Dünyanın çekiciliği nedeniyle bir nesneye sahip olandır. Ne kadar yüksek olursan, o kadar çok sahip olursun. Yerçekimi enerjisi başka bir büyük nesneyle etkileşime girebileceğinden, tek değildir.
- Kimyasal potansiyel enerji: İki atom ve molekülün nasıl düzenlendiğine göre depolanan nesneye sahip olandır. Nesnenin kendi durumuna bağlı olarak atomların ve moleküllerin farklı sıralanabileceğini biliyoruz. Aynı zamanda bileşimine de bağlıdır. Moleküllerin belirli kimyasal bağları vardır ve bir reaksiyona neden olabilir veya olmayabilir. Örneğin, yediğimiz zaman yiyecekleri kimyasal enerjiye dönüştürürüz ve bazı yiyecekler diğerlerinden daha fazla kalori üretir. Aynı durum, daha sonra onları elektrik ve ısıya dönüştürmek için büyük miktarda potansiyel enerji depolayabilen petrol gibi yakıtlarda da meydana gelir.
- Elektrik potansiyel enerjisi: Elektrik yüküne bağlı olarak bir nesneye sahip olandır. Elektrostatik veya manyetik olabilir. Bir araç bir miktar elektrostatik potansiyel enerji depolayabilir ve dokunulduğunda küçük bir deşarj oldu.
- Nükleer potansiyel enerji: Atom çekirdeğinin parçacıklarında olan şeydir. Nükleer kuvvet tarafından birleşiyorlar ve bu birlikleri kırdığımızda nükleer fisyona neden oluyoruz ve muazzam enerji yaratıyoruz. Bu enerjiyi uranyum ve plütonyum gibi radyoaktif elementlerden çıkarıyoruz.
Elektrik ve esneklik
Maddenin elektrik özelliğiyle ilgili bir tür elastik potansiyel enerji de vardır. Esneklik, deforme edici kuvvetlere maruz kaldıktan sonra bir gövdenin orijinal şeklini geri kazanma eğilimidir. Bu kuvvetler, direnişinizden daha büyük olmalı. Elastik enerjiye bir örnek, esneme sırasındaki bir yaydır. Başlangıç konumuna dönerken, bu kuvvet artık uygulanmaz.
Elastik potansiyel enerjinin çok açık bir örneği ok ve yaydır. Elastik elyafı çekerken arkın bir süre düşünülmesi nedeniyle elastik enerji maksimum değere ulaşır. Bu gerilim, ahşabın hafifçe bükülmesine neden olur, ancak yine de hız olmadığından kinetik enerji yoktur. İpi bıraktığımızda ve ok atmaya başladığında, elastik enerji kinetik enerjiye dönüştürülür.
Bildiğimiz gibi elektrikte de bu kavramı uyguluyoruz. Ve kinetik, ışık, termal vb. Gibi diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilir. Tüm bu olasılıklar, elektromanyetizmanın çok yönlülüğünün bir sonucu olarak verilmiştir.
Umarım bu bilgilerle potansiyel enerji, özellikleri ve işleyişi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.