І в фізиці, і в електриці ми говоримо потенційна енергія. Це один з двох основних видів енергії, і це те, що відповідає за зберігання об’єкта, і це залежить від його положення щодо інших об’єктів. Це також залежить від існування в ньому силового поля та інших факторів. Потенційна енергія широко використовується як у галузі фізики, так і в електриці.
Тому ми присвятимо цю статтю, щоб розповісти вам усе, що вам потрібно знати про неї.
Основні види енергії
Хоча все це здається досить складним для розуміння, давайте подивимось, які основні види енергії існують.
- Кінетична енергія: це пов’язане щось у русі. Наприклад, лопаті вітряка мають кінетичну енергію, коли дме вітер. Він може бути перетворений в електроенергію, якщо вони будуть використовуватися.
- Потенційна енергія: Це той, який зберігається для того, щоб подолати своє положення щодо інших предметів. Наприклад, куля, яка стоїть високо, має вищу потенційну енергію відносно рівня землі.
Ми побачимо, як об’єкт може мати енергію цими двома способами. Для цього уявімо гарматне ядро. Коли гарматне ядро ще не вистрілило, вся енергія, якою він володіє, знаходиться у формі потенційної енергії. Кількість цієї енергії залежить від деяких факторів, таких як положення щодо інших предметів. Коли він вистрілює, вся ця енергія стає кінетичною, оскільки стовбур гасне на високій швидкості. Снаряд зберігає велику кількість кінетичної енергії, але менше потенціалу. У міру уповільнення у них менше кінетичної енергії, і коли вони повністю зупиняються, вони повертаються до потенційної енергії.
Приклади потенційної енергії
Для того, щоб краще зрозуміти все це, ми наведемо деякі приклади. Давайте подумаємо про кульки, які використовуються для знесення будівель. Коли куля повністю зупинена і не використовується, у неї зберігається потенційна енергія. Ця енергія походить звідки вона по відношенню до інших об’єктів. Коли куля починає рухатися, вона рухається, як маятник, вражаючи частину споруди, яку потрібно знести. Саме під дією руху куля починає мати кінетичну енергію. Коли він рухається і вдаряється об стінку, він знову має потенційну енергію і менше кінетичної енергії.
Як ми йдемо піднімаючи м’яч у висоту, ми зберігаємо все більше і більше потенційної енергії. Це пояснюється тим, що гравітація Землі приваблює кулю з більшою силою, чим вона вища. Тому, якщо гарматне ядро підвішено на висоті трьох поверхів, воно матиме набагато більше енергії, ніж те, що має висоту три сантиметри. Все це легко побачити, враховуючи ефекти, які вони мають при одночасному падінні. Це є причиною того, чому говорять, що кількість потенційної енергії об’єкта залежить від його положення або від сили, що діє на нього силою тяжіння.
Види потенційної енергії
Ми знаємо, що об’єкт може зберігати цей тип енергії і може бути перетворений в інші типи залежно від того, що станеться далі. Давайте подивимось, які існують різні типи:
- Гравітаційна потенційна енергія: Це той, який має предмет через притягання землі. Чим вище ти, тим більше маєш. Це не єдиний, оскільки гравітаційна енергія може взаємодіяти з іншим більшим об’єктом.
- Хімічна потенційна енергія: Саме він зберігає об’єкт відповідно до того, як розташовані два атоми та молекули. Ми знаємо, що атоми та молекули можуть бути впорядковані по-різному залежно від стану самого об’єкта. Це також залежить від його складу. Молекули мають певні хімічні зв’язки і можуть викликати реакцію або не викликати її. Наприклад, коли ми їмо, ми перетворюємо їжу на хімічну енергію, і деякі продукти виробляють більше калорій, ніж інші. Те саме відбувається з такими видами палива, як нафта, яка здатна накопичувати велику кількість потенційної енергії, щоб згодом перетворити їх в електрику та тепло.
- Потенційна електрична енергія: Це той, який має предмет залежно від електричного заряду. Він може бути електростатичним або магнітним. Транспортний засіб може зберігати деяку електростатичну потенційну енергію, і це був невеликий розряд при дотику.
- Ядерна потенційна енергія: Це те, що знаходиться в частинках атомного ядра. Вони пов'язані між собою ядерною силою, і коли ми розриваємо ці союзи, ми спричиняємо ділення ядер, і це робить величезну енергію. Цю енергію ми отримуємо з радіоактивних елементів, таких як уран та плутоній.
Електрика та еластичність
Існує також тип еластичної потенціальної енергії, який пов’язаний з електричною властивістю речовини. Еластичність - це тенденція повернення первісної форми тіла після дії деформуючих сил. Ці сили повинні бути більшими, ніж ваш опір. Прикладом пружної енергії є енергія пружини, коли вона розтягнута. При поверненні у початкове положення ця сила більше не застосовується.
Дуже наочним прикладом пружної потенційної енергії є лук і стріли. Еластична енергія досягає максимального значення, оскільки дуга одночасно тягне еластичне волокно. Це натягування змушує деревину злегка згинатися, але швидкість все ще відсутня, тому немає кінетичної енергії. Коли ми звільняємо струну і стріла починає стріляти, пружна енергія перетворюється на кінетичну.
Як ми знаємо, в електроенергетиці ми також застосовуємо це поняття. І він може трансформуватися в інші форми енергії, такі як кінетична, світлова, теплова тощо. Усі ці можливості виникають в результаті універсальності електромагнетизму.
Я сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатись більше про потенційну енергію, її характеристики та як вона працює.