ポテンシャルエネルギーとは何ですか？

ポテンシャルエネルギーは、保存された位置のエネルギーです。 物理システムによって「保存」されるエネルギーと考えることができます。 現在の形式では、仕事をしたり、周囲に変化を引き起こしたりしていないため、潜在と呼ばれます。 ただし、運動エネルギーなどのさまざまなエネルギーのエネルギー形態に変換されるポテンシャルがあります。 そのようなエネルギーを測定するための標準単位はジュールです。

オブジェクトが元の位置から置換され、エネルギーがその位置に戻るエネルギーがある場合、ポテンシャルエネルギーが存在する傾向があります。 たとえば、スプリングの終わりにあるボールには、元の位置に戻ると運動エネルギーに変換されるエネルギーがあります。 地上にある重量は、放出されると、重力が元の位置に引き戻されるとポテンシャルエネルギーがあります。

ポテンシャルエネルギーの主要な原則の1つは、エネルギーの保全法則であり、エネルギーは作成も破壊もできないと述べています。オブジェクトを持ち上げたり、スプリングを圧縮したりするために費やされたエネルギーは、単に消えるのではなく、ポテンシャルエネルギーとして「保存」されます。 その後、回復力によって運動エネルギーとして放出されます。 エネルギー入力はエネルギー出力に等しくなります。全体的なエネルギーに利益も損失もありません。

ポテンシャルエネルギーにはさまざまな種類があります。 潜在的な弾性エネルギーは、弓や輪ゴムなどの弾性オブジェクトがストレッチされているか、ストレス下で変形している場合に存在します。 潜在的な化学エネルギーは、分子の化学結合に関連しています。 化学反応では、化学ポテンシャルエネルギーは、結合が壊れて改革されると、他の形態のエネルギーに変換されます。 潜在的な電気エネルギーには、静電、電気力学、核の3つの主要な形式があります。

帯電した粒子が安静になっているとき、潜在的な静電エネルギーが存在します。 関係の位置のためにポテンシャルエネルギーを持っています他の荷電粒子に。 帯電した粒子の動きのために、潜在的な電気力学的エネルギーが存在します。 これらの粒子は、他のオブジェクトを動かす可能性のある電磁場を形成できます。 原子の核内の陽子、電子、中性子などの亜原子粒子間の関係のために、潜在的な核エネルギーが存在します。

多くの形態のすべてで、ポテンシャルエネルギーは常にシステムに保存されているエネルギーとして定義されます。 それはそれ自体で作業を行うことはできませんが、変化を引き起こして仕事をすることができる他の形態のエネルギーに変更することができます。