Wat zijn de verschillende potentiële energievoorbeelden?
Potentiële energie is een concept dat eenvoudiger kan worden begrepen als 'opgeslagen energie'. Het is energie die is opgeslagen in een fysiek systeem, meestal als gevolg van de positie van een object. Voorbeelden van potentiële energie zijn die met zwaartekracht, elasticiteit, chemie, elektriciteit en thermische energie.
Een manier om energie te verklaren is dat het altijd in een van twee vormen valt: potentieel en kinetisch. Sommige wetenschappers hebben bezwaar tegen deze verklaring als te vereenvoudigd of te kunstmatig, maar het is nuttig voor het uitleggen van enkele algemene principes. Kinetische energie is die gerelateerd aan beweging. Potentiële energie is die opgeslagen in een stationair object. Als je dit begrijpt, kan dit verklaren hoe energie blijft bestaan, zelfs als de effecten ervan niet zichtbaar zijn.
Een van de gemakkelijkst te begrijpen voorbeelden van potentiële energie is elastische potentiële energie. Dit kan worden geïllustreerd door een boog terug te trekken. Omdat de vorm van de string van de boog tijdelijk wordt vervormd, zal deze bij het loslaten proberen terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm, waardoor de energie wordt geproduceerd die de pijl voortstuwt. Totdat de boog wordt losgelaten, bestaat deze energie als elastische potentiële energie.
Een ander veelvoorkomend voorbeeld van potentiële energie is zwaartekrachtenergie. Een vallend object zal versnellen dankzij kinetische energie. Wanneer het object de grond raakt, komt dezelfde hoeveelheid energie vrij als warmte en geluid bij de botsing. Voordat het object valt, wordt deze hoeveelheid energie echter opgeslagen als potentiële energie.
De hoeveelheid zwaartekrachtenergie hangt af van zowel de massa van het object als de hoogte waarop het rust. Als u een boek van een plank naar een hogere plank verplaatst, neemt de potentiële energie van het boek toe. Het kan verwarrend lijken dat hetzelfde boek zijn potentiële energie kan verhogen zonder fysieke veranderingen. De toename van potentiële energie zal echter afkomstig zijn van en gelijk zijn aan de energie die u besteedt om het boek hogerop te tillen.
Chemische potentiële energie bestaat in de manier waarop atomen of moleculen worden gevormd. Deze energie wordt vervolgens vrijgegeven en omgezet wanneer de stof betrokken is bij een chemische reactie. Wanneer een brandstof bijvoorbeeld wordt verbrand, wordt zijn chemische potentiële energie omgezet in warmte.
Elektrische potentiële energie komt in verschillende vormen. Een elektrisch geladen object in rust heeft potentiële energie die betrekking heeft op andere nabije objecten die ook elektrisch worden opgeladen. Een variatie hierop is voor geladen objecten die niet in rust zijn; in deze situatie is er magnetische potentiële energie. Van alle voorbeelden van potentiële energie is de meest spectaculaire misschien wel door elektrisch geladen deeltjes in een atoomkern, die nucleaire potentiële energie bevatten.