Come posso utilizzare una formula di energia potenziale?
La formula energetica potenziale di base, PE = mgh, è più comunemente usata in modo semplice. Per calcolare l'energia potenziale di un oggetto (PE), moltiplicare la massa dell'oggetto in chilogrammi (m) per la costante gravitazionale terrestre (g) e l'altezza dell'oggetto dal pavimento in metri (h). La formula può anche essere manipolata per calcolare il valore di una variabile mancante; la massa, ad esempio, può essere calcolata dividendo l'energia potenziale dell'oggetto per la costante gravitazionale e la sua altezza, oppure g = PE / gh. Poiché l'energia potenziale di un oggetto è uguale alla sua energia cinetica nel vuoto, la formula di energia potenziale può anche essere usata per determinare la sua energia cinetica. Le stesse applicazioni possono essere utilizzate per tipi più complessi di potenziali formule energetiche, come l'energia potenziale elettrostatica o nucleare.
La maggior parte delle persone usa l'iterazione di base della formula energetica potenziale per determinare la quantità di lavoro che verrebbe generata da un oggetto se dovesse cadere da un'altezza fissa. Ciò consente agli individui di determinare l'energia generata da un oggetto se dovesse sperimentare la forma più semplice di movimento, rendendolo una delle approssimazioni più accurate delle capacità energetiche dell'oggetto senza la forza aggiunta di un'azione propulsiva. La convenzione della formula di usare l'attrazione gravitazionale della Terra, misurata a 9,8 metri al secondo quadrato (m / s 2 ), è fatta supponendo che le azioni più rilevanti avvengano all'interno del campo gravitazionale del pianeta. Alcuni scienziati preferiscono essere chiari su questa distinzione, riferendosi alla formula comunemente usata come formula di energia potenziale gravitazionale.
Gli individui possono utilizzare la formula di energia potenziale per determinare l'energia potenziale di un oggetto da un'altezza fissa o per calcolare la variazione della sua energia potenziale nel caso in cui l'oggetto venga trasferito ad un'altra altezza. Questo viene fatto alterando la formula da PE = mgh a PE = mg (h1-h2), in cui h1 è l'altezza maggiore e h2 è quella minore. Il cambiamento di energia potenziale può influire su diverse considerazioni in campi assortiti, come ingegneria e progettazione meccanica.
La manipolazione della formula può aiutare gli individui a identificare le variabili mancanti. Se l'altezza dell'oggetto all'interno del sistema è sconosciuta, la formula può essere modificata in h = PE / mg, in cui l'altezza è uguale all'energia potenziale divisa per la massa dell'oggetto e la costante gravitazionale. Poiché g ha un valore costante nell'equazione, spesso non è necessario risolverlo, a meno che l'oggetto non si trovi in una posizione in cui l'attrazione della gravità differisce.