Hvad er en potentiel energi ligning?
Flere ligninger anvendt i videnskab kommer fra en potentiel energiligning. En generel potentiel energiligning betyder, at det arbejde, der udføres til et system, er lig med den potentielle energi, der går tabt. Potentiel energi er enhver lagret energi i et system, der går tabt, når der udføres arbejde. Det findes i mange almindelige former, som tyngdepotentialenergi, der går tabt, når noget falder mod Jorden. I enhver form viser en potentiel energiligning, hvor energi kom fra for at udføre arbejde.
Fjedre opbevarer energi i form af elastisk potentiel energi, der frigives, når fjederen får lov til at slappe af. Strækningen gør det muligt at opbevare energi, og den potentielle energi til en fjeder er lig med det arbejde, som fjederen kan gøre, når det slapper af. Mange andre objekter opbevarer energi i form af elastisk potentiel energi, herunder gummibånd og guitarstrenge. Begge strækkes hårdere for at forårsage en hurtigere vibration, der svarer til mere arbejde på grund af mere elastisk potentiel energi.
Tyngdekraften kan lagre energi, fordi al masse tiltrækkes lidt af anden masse. Den potentielle energi ligning for tyngdekraft findes i mange former. Jordens tyngdekraft lagrer potentiel energi og fungerer, når genstande løftes væk og får lov til at tiltrække sig tilbage mod Jorden. Når vognen klatrer op ad en bakke, gemmes dens energi. Når vognen går over bakken, frigøres al den lagrede potentielle energi, hvilket får vognen til at bevæge sig hurtigere eller arbejde. Andre potentielle energiligninger for tyngdekraft involverer rumbaner, galaktisk bevægelse og sorte huller.
Ændring af temperatur repræsenterer arbejde, og en potentiel energiligning for kemikalier måler normalt en ændring i temperaturen. Kemikalier lagrer energi i form af bindinger. Disse bindinger kan bryde og ændre position for at frigive potentiel energi og øge temperaturen. Måling af denne ændring viser, hvor meget potentiel energi en kemisk reaktion har. Brændende benzin viser, hvordan en væske lagrer potentiel energi og frigiver den til at producere ekstrem varme.
Atomkraft som fission er et eksempel på nuklear potentiel energi. Strøm er lig med arbejde, der er udført over en vis tid, og atomkraft kan beregnes ud fra en nukleare potentiel energiligning. Denne energi lagres i de meget tætte forbindelser mellem de dele, der udgør atomer. Under nuklear fission absorberer atomer ekstra dele og bliver ustabile. Når atomerne nedbrydes til mere stabile atomer, frigiver de energi, der er lagret i de stramme forbindelser, der går i stykker.