Quelle est l'énergie potentielle?
L'énergie potentielle est l'énergie de position stockée. Cela peut être considéré comme une énergie «stockée» par tout système physique. On l'appelle potentiel car, dans sa forme actuelle, il ne fait aucun travail et ne provoque aucun changement dans son environnement. Il a toutefois le potentiel d'être converti en différentes formes d'énergie, telles que l'énergie cinétique. L'unité standard pour mesurer cette énergie est le joule.
Lorsqu'un objet est déplacé de sa position d'origine et que de l'énergie le ramène à cette position, l'énergie potentielle tend à exister. Une balle à la fin d'un ressort, par exemple, a une énergie qui sera convertie en énergie cinétique si on lui permet de revenir à sa position d'origine. Un poids maintenu au-dessus du sol aura, lorsqu'il sera libéré, une énergie potentielle, car la gravité le ramènera à sa position initiale.
L'un des principes majeurs de l'énergie potentielle est la loi de la conservation de l'énergie, qui stipule que l'énergie ne peut être ni créée ni détruite. L'énergie dépensée pour soulever un objet ou compresser un ressort ne disparaît pas simplement, elle est «stockée» en tant qu'énergie potentielle. Il est ensuite libéré sous forme d'énergie cinétique par une force de rappel. L'apport d'énergie est égal à la sortie d'énergie; il n'y a pas de gain ou de perte d'énergie globale.
Il existe de nombreux types d'énergie potentielle. Une énergie élastique potentielle existe lorsqu'un objet élastique, tel qu'un arc ou un élastique, est étiré ou autrement déformé sous contrainte. L'énergie chimique potentielle est liée aux liaisons chimiques dans une molécule. Dans les réactions chimiques, l’énergie potentielle chimique est transformée en d’autres formes d’énergie à mesure que les liaisons se brisent et se reforment. L'énergie électrique potentielle prend trois formes principales: électrostatique, électrodynamique et nucléaire.
L'énergie électrostatique potentielle existe lorsqu'une particule chargée est au repos. Il a une énergie potentielle en raison de sa position par rapport aux autres particules chargées. L'énergie électrodynamique potentielle existe à cause des particules chargées en mouvement. Ces particules peuvent former un champ électromagnétique susceptible de déplacer d'autres objets. L'énergie nucléaire potentielle existe en raison des relations entre les particules subatomiques, telles que les protons, les électrons et les neutrons, dans le noyau des atomes.
Sous toutes ses formes, l'énergie potentielle est toujours définie comme une énergie stockée dans un système. Bien qu’elle ne puisse effectuer aucun travail seule, elle peut être remplacée par d’autres formes d’énergie susceptibles de provoquer des changements et d’apporter des résultats.