Trong cả vật lý và điện, chúng ta nói về năng lượng tiềm năng. Đây là một trong hai dạng năng lượng chính và là dạng năng lượng chịu trách nhiệm lưu trữ một vật thể và phụ thuộc vào vị trí của nó đối với các vật thể khác. Nó cũng phụ thuộc vào sự tồn tại của trường lực bên trong nó và các yếu tố khác. Thế năng được sử dụng rộng rãi cả trong lĩnh vực vật lý và điện lực.
Do đó, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về nó.
Các dạng năng lượng chính
Mặc dù tất cả những điều này có vẻ khá phức tạp để hiểu, chúng ta hãy xem những dạng năng lượng chính tồn tại là gì.
- Động năng: là một cái gì đó được liên kết trong chuyển động. Ví dụ, các cánh của cối xay khi gió thổi có động năng. Nó có khả năng chuyển hóa thành điện năng nếu phải đưa vào sử dụng.
- Năng lượng tiềm năng: Nó là một trong những được lưu trữ để hết hạn vị trí của nó đối với các đối tượng khác. Ví dụ, một quả bóng đứng trên cao có thế năng cao hơn so với mặt đất.
Chúng ta sẽ xem làm thế nào một vật thể có thể có năng lượng theo hai cách này. Để làm điều này, chúng ta hãy tưởng tượng một viên đạn thần công. Khi quả cầu chưa bắn, tất cả năng lượng nó sở hữu đều ở dạng thế năng. Lượng năng lượng này phụ thuộc vào một số yếu tố như vị trí đối với các vật thể khác. Khi nó được bắn ra, toàn bộ năng lượng này trở thành động năng kể từ khi nòng súng đi ra ngoài với tốc độ cao. Quả đạn tích trữ một lượng lớn động năng nhưng nhỏ hơn thế năng. Khi bạn giảm tốc độ, chúng có ít động năng hơn và khi dừng hẳn, chúng sẽ trở lại thế năng.
Ví dụ về thế năng
Để hiểu rõ hơn về tất cả những điều này, chúng tôi sẽ đưa ra một số ví dụ. Chúng ta hãy nghĩ về những quả bóng được sử dụng để phá hủy các tòa nhà. Khi quả bóng dừng hoàn toàn và không được sử dụng, nó có thế năng được tích trữ. Năng lượng này đến từ đâu đối với các vật thể khác. Khi quả cầu bắt đầu chuyển động, nó sẽ chuyển động như một con lắc để đập vào phần của tòa nhà cần phá dỡ. Trong quá trình chuyển động, quả cầu bắt đầu có động năng. Khi nó chuyển động và va vào tường nó lại có thế năng và nhỏ hơn động năng.
Khi chúng ta đi bằng cách nâng cao quả bóng lên, chúng ta tích trữ ngày càng nhiều năng lượng tiềm năng. Điều này là do lực hấp dẫn của Trái đất kéo quả cầu với một lực lớn hơn khi nó ở trên cao. Vì vậy, nếu quả cầu thần công được treo ở độ cao ba tầng, nó sẽ có nhiều năng lượng hơn một quả cầu cao ba cm. Tất cả những điều này đều có thể dễ dàng nhận thấy với tác dụng của chúng khi được thả xuống cùng một lúc. Đây là lý do tại sao người ta nói rằng lượng thế năng của một vật phụ thuộc vào vị trí của nó hoặc lực tác dụng của trọng lực lên nó.
Các dạng năng lượng tiềm tàng
Chúng ta biết rằng một vật thể có thể lưu trữ dạng năng lượng này và có thể chuyển đổi thành dạng khác tùy thuộc vào điều gì xảy ra tiếp theo. Hãy xem các loại khác nhau tồn tại là gì:
- Thế năng hấp dẫn: Nó là vật có vật thể do lực hút của trái đất. Bạn càng cao, bạn càng có nhiều. Nó không phải là duy nhất, vì năng lượng hấp dẫn có thể tương tác với một vật thể lớn hơn khác.
- Thế năng hóa học: Nó là cái có đối tượng được lưu trữ theo cách sắp xếp của hai nguyên tử và phân tử. Chúng ta biết rằng các nguyên tử và phân tử có thể được sắp xếp theo thứ tự khác nhau tùy thuộc vào trạng thái của chính vật thể đó. Nó cũng phụ thuộc vào thành phần của nó. Các phân tử có những liên kết hóa học nhất định và có thể gây ra phản ứng hoặc không. Ví dụ, khi ăn chúng ta chuyển hóa thức ăn thành năng lượng hóa học và một số loại thức ăn sẽ tạo ra nhiều calo hơn những loại khác. Điều tương tự cũng xảy ra với các nhiên liệu như dầu, có khả năng tích trữ một lượng lớn năng lượng tiềm năng để sau này biến đổi chúng thành điện và nhiệt.
- Thế năng điện: Nó là một trong đó có một đối tượng phụ thuộc vào điện tích. Nó có thể là tĩnh điện hoặc từ tính. Một chiếc xe có thể tích trữ một số thế năng tĩnh điện và nó là một phóng điện nhỏ khi chạm vào.
- Thế năng hạt nhân: Nó là những gì có trong các hạt của hạt nhân nguyên tử. Chúng được liên kết với nhau bằng lực hạt nhân và khi chúng ta phá vỡ các liên kết này, chúng ta gây ra sự phân hạch hạt nhân và chúng ta tạo ra một năng lượng khổng lồ. Chúng tôi chiết xuất năng lượng này từ các nguyên tố phóng xạ như uranium và plutonium.
Điện và độ đàn hồi
Ngoài ra còn có một dạng thế năng đàn hồi liên quan đến đặc tính điện của vật chất. Tính đàn hồi là xu hướng lấy lại hình dạng ban đầu của vật thể sau khi chịu lực làm biến dạng. Các lực này phải lớn hơn lực cản của nó. Một ví dụ về năng lượng đàn hồi của lò xo khi nó bị kéo căng. Khi trở lại vị trí ban đầu, lực này không còn tác dụng.
Một ví dụ rất rõ ràng về thế năng đàn hồi là cung tên. Năng lượng đàn hồi đạt giá trị cực đại như ý hồ quang một thời gian kéo sợi đàn hồi. Lực căng này làm cho thanh gỗ uốn cong nhẹ, nhưng vẫn không có vận tốc nên không có động năng. Khi chúng ta thả sợi dây ra và mũi tên bắt đầu bắn, thế năng đàn hồi được chuyển thành động năng.
Như chúng ta đã biết, trong điện lực chúng ta cũng áp dụng khái niệm này. Và nó có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như động năng, ánh sáng, nhiệt năng, v.v. Tất cả những khả năng này nảy sinh là kết quả của tính linh hoạt của điện từ.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về năng lượng tiềm năng, đặc điểm và hoạt động của nó.