Co je to potenciální energetická rovnice?

Několik rovnic používaných ve vědě pochází z potenciální energetické rovnice. Obecná rovnice potenciální energie znamená, že práce provedená v systému se rovná ztrátě potenciální energie. Potenciální energie je jakákoli uložená energie v systému, která se ztratí, když je práce dokončena. Přichází v mnoha běžných formách, jako je gravitační potenciální energie ztracená, když něco klesne na Zemi. V každé podobě potenciální energetická rovnice ukáže, odkud energie přišla k vykonávání práce.

Pružiny ukládají energii ve formě elastické potenciální energie, která se uvolňuje, když se pružina nechá uvolnit. Natahování umožňuje ukládat energii a potenciální energie pro pružinu se rovná množství práce, kterou může pružina udělat, když se uvolní. Mnoho dalších objektů ukládá energii ve formě elastické potenciální energie, včetně gumových pásek a kytarových strun. Oba jsou nataženi těžší, aby způsobili rychlejší vibrace, což se rovná větší práci kvůli pružnější potenciální energii.

Gravitace může ukládat energii, protože veškerá hmota je mírně přitahována k jiné hmotě. Rovnice potenciální energie pro gravitaci přichází v mnoha podobách. Gravitace Země ukládá potenciální energii a funguje, když jsou objekty zvednuty a dovoleno přitahovat zpět k Zemi. Když vozík stoupá do kopce, je uložena jeho energie. Když vozík přejde přes kopec, veškerá uložená potenciální energie se uvolní, což způsobí, že se vozík pohybuje rychleji nebo pracuje. Jiné potenciální energetické rovnice pro gravitaci zahrnují kosmické dráhy, galaktický pohyb a černé díry.

Změna teploty představuje práci a potenciální energetická rovnice pro chemikálie obvykle měří změnu teploty. Chemikálie ukládají energii ve formě vazeb. Tyto vazby mohou narušit a změnit polohu a uvolnit potenciální energii a zvýšit teplotu. Měření této změny ukazuje, kolik potenciální energie má chemická reakce. Hořící benzín ukazuje, jak kapalina ukládá potenciální energii a uvolňuje ji, aby produkovala extrémní teplo.

Jaderná energie jako štěpení je příkladem jaderné potenciální energie. Síla je stejná jako práce vykonaná po určitou dobu a jaderná energie může být vypočtena z rovnice jaderné energie. Tato energie je uložena ve velmi těsných spojeních mezi částmi, které tvoří atomy. Během jaderného štěpení atomy absorbují další části a stávají se nestabilními. Jakmile se atomy rozpadnou na stabilnější atomy, uvolní energii uloženou v těsných spojeních, která se rozbijí.