Quali sono i diversi esempi di energia potenziale?
L'energia potenziale è un concetto che può essere più semplicemente inteso come "energia immagazzinata". È l'energia immagazzinata all'interno di un sistema fisico, di solito come risultato della posizione di un oggetto. I potenziali esempi di energia includono quelli che hanno a che fare con gravità, elasticità, chimica, elettricità ed energia termica.
Un modo di spiegare l'energia è che cade sempre in una delle due forme: potenziale e cinetico. Alcuni scienziati obiettano che questa spiegazione sia troppo semplificata o artificiale, ma è utile per spiegare alcuni principi generali. L'energia cinetica è quella relativa al movimento. L'energia potenziale è quella immagazzinata all'interno di un oggetto fermo. Comprendere questo può spiegare come l'energia continua a esistere anche quando i suoi effetti non possono essere visti.
Uno degli esempi di energia potenziale più facili da comprendere è l'energia potenziale elastica. Questo può essere illustrato tirando indietro un arco. Poiché la forma della corda dell'arco è temporaneamente deformata, quando viene rilasciata tenterà di tornare alla sua forma originale, producendo così l'energia che spinge la freccia. Fino a quando l'arco non viene rilasciato, questa energia esiste come energia potenziale elastica.
Un altro dei comuni esempi di energia potenziale è l'energia gravitazionale. Un oggetto che cade accelera grazie all'energia cinetica. Quando l'oggetto colpisce il suolo, questa stessa quantità di energia verrà rilasciata come calore e suono nella collisione. Tuttavia, prima che l'oggetto cada, questa quantità di energia viene immagazzinata come energia potenziale.
La quantità di energia gravitazionale dipenderà sia dalla massa dell'oggetto che dall'altezza alla quale sta riposando. Se sposti un libro da uno scaffale a uno più alto, aumenterà l'energia potenziale del libro. Può sembrare confuso che lo stesso libro possa aumentare la sua energia potenziale senza cambiamenti fisici. Tuttavia, l'aumento dell'energia potenziale verrà e sarà uguale all'energia che spendi per sollevare il libro più in alto.
L'energia potenziale chimica esiste nel modo in cui si formano atomi o molecole. Questa energia viene quindi rilasciata e trasformata quando la sostanza è coinvolta in una reazione chimica. Ad esempio, quando un combustibile viene bruciato, la sua energia potenziale chimica viene convertita in calore.
L'energia potenziale elettrica si presenta in diverse forme. Un oggetto caricato elettricamente a riposo ha energia potenziale che si riferisce ad altri oggetti vicini che sono anche caricati elettricamente. Una variazione di questo è per oggetti carichi che non sono a riposo; in questa situazione c'è energia potenziale magnetica. Di tutti i potenziali esempi di energia, forse il più spettacolare è attraverso particelle cariche elettricamente all'interno di un nucleo atomico, che contengono energia potenziale nucleare.