Jaký je vzorec pro potenciální energii?

Potenciální energie je energie, která je uložena v objektu. Za správných podmínek může být tato energie uvolněna jako kinetická energie nebo energie pohybu. Mnoho různých typů objektů má energii uloženou jako potenciální energii, včetně paliva, jídla a pramenů. Potenciální energii objektu lze vypočítat pomocí vzorce pro potenciální energii.

Podle toho, jak je energie uložena, existují různé druhy potenciální energie. Jídlo a palivo obsahují chemickou potenciální energii, zatímco napnuté elastické pásy mají elastickou potenciální energii. Vzorec pro potenciální spotřebovanou energii závisí na typu energie, která je uložena. V tomto článku je vzorec pro potenciální energii, který je diskutován, pro gravitační potenciální energii. Gravitační potenciální energie je potenciální energie objektu kvůli výšce objektu nad některým referenčním bodem, kterým je obvykle zemský povrch.

Pro výpočet potenciální energie objektu je vzorec pro potenciální energii (PE) PE = mgh , kde m znamená hmotnost objektu v kilogramech (kg), g je síla gravitačního pole a h je výška objektu v metrech (m). Zřídkakdy je objekt dostatečně vysoký, aby změnil gravitační pole, takže ve vzorci pro potenciální energii se téměř vždy používá 9,8 m / s2 (metry za sekundu na druhou). V některých případech se místo PE používá GPE, aby se ukázalo, že se vypočítává energie gravitačního potenciálu.

Například hmotnost 25 kg se zvedne 5 m nad zemí. Ve srovnání s tím, kdy spočívala na zemi, lze změnu potenciální energie vypočítat tak, že se čísla do rovnice nahradí takto: PE = mgh = 25 x 9,8 x 5 = 1225 joulů (J). Jouly jsou jednotky používané k měření energie a jsou pojmenovány po vědci jménem James Joule. V polovině 18. století provedl Joule velké množství experimentů, aby prokázal, že teplo a energie jsou to samé.

Z předchozího příkladu bylo stanoveno, že hmotnost má 1225 J akumulované energie nebo potenciální energie. To znamená, že kdyby byla hmotnost uvolněna, tato uložená energie by byla přeměněna na kinetickou energii, když klesala k zemi. Energie je zachována - není vytvořena ani ztracena. Jako výsledek, těsně předtím, než váha dopadla na zem, by její kinetická energie byla stejná jako jeho potenciální energie, nebo 1225 J.