Was ist die Formel für potenzielle Energie?

Mögliche Energie ist die Energie, die in einem Objekt gespeichert ist. Unter den richtigen Bedingungen kann diese Energie als kinetische Energie oder Bewegungsenergie freigesetzt werden. Bei vielen verschiedenen Arten von Objekten wird Energie als potentielle Energie gespeichert, einschließlich Kraftstoff, Nahrung und Federn. Die potentielle Energie eines Objekts kann unter Verwendung der Formel für potentielle Energie berechnet werden.

Abhängig davon, wie die Energie gespeichert wird, gibt es verschiedene Arten potenzieller Energie. Lebensmittel und Kraftstoff enthalten chemische potentielle Energie, während gedehnte elastische Bänder elastische potentielle Energie enthalten. Die Formel für die potenzielle Energie, die verwendet wird, hängt von der Art der gespeicherten Energie ab. In diesem Artikel wird die Formel für die potenzielle Energie für die potenzielle Gravitationsenergie erörtert. Die potentielle Energie der Gravitation ist die potentielle Energie eines Objekts aufgrund der Höhe des Objekts über einem Bezugspunkt, der normalerweise die Erdoberfläche ist.

Zur Berechnung der potentiellen Energie eines Objekts lautet die Formel für die potentielle Energie (PE) PE = mgh , wobei m für die Masse des Objekts in Kilogramm (kg) steht, g die Gravitationsfeldstärke und h die Höhe des Objekts ist in Metern (m). In den seltensten Fällen wird ein Objekt so hoch angehoben, dass sich das Gravitationsfeld ändert. Daher werden in der Formel für potenzielle Energie fast immer 9,8 m / s2 (Quadratmeter pro Sekunde) verwendet. In einigen Fällen wird GPE anstelle von PE verwendet, um zu zeigen, dass die potenzielle Gravitationsenergie berechnet wird.

Beispielsweise wird ein Gewicht von 25 kg 5 m über dem Boden angehoben. Verglichen mit dem Stand auf dem Boden kann die Änderung der potentiellen Energie berechnet werden, indem die Zahlen in die Gleichung als solche eingesetzt werden: PE = mgh = 25 × 9,8 × 5 = 1225 Joule (J). Joule sind die Einheiten, mit denen Energie gemessen wird und die nach einem Wissenschaftler namens James Joule benannt sind. Mitte des 19. Jahrhunderts führte Joule eine Vielzahl von Experimenten durch, um zu beweisen, dass Wärme und Energie tatsächlich dasselbe waren.

Aus dem vorherigen Beispiel wurde bestimmt, dass das Gewicht 1225 J an gespeicherter Energie oder potentieller Energie aufweist. Dies bedeutet, dass diese gespeicherte Energie bei einer Freigabe des Gewichts in kinetische Energie umgewandelt würde, wenn sie auf den Boden fällt. Energie wird geschont - sie wird weder erzeugt noch geht sie verloren. Kurz bevor das Gewicht auf dem Boden aufschlug, war seine kinetische Energie die gleiche wie seine potentielle Energie oder 1225 J.