Hvad er formlen for potentiel energi?

Potentiel energi er den energi, der er gemt i et objekt. Under de rigtige forhold kan denne energi frigives som kinetisk energi eller bevægelsesenergi. Mange forskellige typer genstande har energi, der er lagret som potentiel energi, herunder brændstof, mad og fjedre. Et objekts potentielle energi kan beregnes ved hjælp af formlen for potentiel energi.

Der er forskellige slags potentiel energi baseret på, hvordan energien opbevares. Mad og brændstof indeholder kemisk potentiel energi, mens strækkede elastikbånd har elastisk potentiel energi. Formlen for potentiel energi, der bruges, afhænger af den type energi, der er lagret. I denne artikel er formlen for potentiel energi, der diskuteres, til tyngdepotentialenergi. Tyngdepotentialenergi er en objekts potentielle energi på grund af objektets højde over et eller andet referencepunkt, som normalt er jordoverfladen.

For at beregne et objekts potentielle energi er formlen for potentiel energi (PE) PE = mgh , hvor m står for objektets masse i kilogram (kg), g er gravitationsfeltstyrken og h er objektets højde i meter (m). Sjældent er et objekt hævet højt nok til at ændre tyngdefeltet, så 9,8 m / s2 (kvadratmeter per sekund) bruges næsten altid i formlen for potentiel energi. I nogle tilfælde bruges GPE i stedet for PE for at vise, at gravitationspotentialenergi beregnes.

For eksempel hæves en vægt på 25 kg 5 m over jorden. Sammenlignet med da den hvilede på jorden, kan ændringen i potentiel energi beregnes ved at substituere tallene i ligningen som sådan: PE = mgh = 25 x 9,8 x 5 = 1225 joule (J). Joules er de enheder, der bruges til at måle energi og er opkaldt efter en videnskabsmand ved navn James Joule. I midten af ​​1800-tallet udførte Joule et stort antal eksperimenter for at bevise, at varme og energi var virkelig den samme ting.

Fra det foregående eksempel blev det bestemt, at vægten har 1225 J lagret energi eller potentiel energi. Hvad dette betyder er, at hvis vægten blev frigivet, ville denne lagrede energi blive omdannet til kinetisk energi, når den faldt ned mod jorden. Energi bevares - den er hverken skabt eller tabt. Som et resultat, lige før vægten ramte jorden, ville dens kinetiske energi være den samme som dens potentielle energi, eller 1225 J.