Hva er en potensiell energilikning?
Flere ligninger som brukes i vitenskapen kommer fra en potensiell energiligning. En generell potensiell energilikning betyr at arbeidet som gjøres i et system er lik den potensielle energien som går tapt. Potensiell energi er all lagret energi i et system som går tapt når arbeidet er utført. Det kommer i mange vanlige former, som tyngdekraftspotensiell energi som går tapt når noe faller mot Jorden. I alle former vil en potensiell energilikning vise hvor energi kom fra for å utføre arbeid.
Fjærer lagrer energi i form av elastisk potensiell energi som frigjøres når våren får slappe av. Tøyningen gjør det mulig å lagre energi, og den potensielle energien for en fjær tilsvarer mengden arbeid våren kan gjøre når den slapper av. Mange andre gjenstander lagrer energi i form av elastisk potensiell energi, inkludert gummibånd og gitarstrenger. Begge er strukket hardere for å forårsake en raskere vibrasjon som tilsvarer mer arbeid på grunn av mer elastisk potensiell energi.
Tyngdekraften kan lagre energi fordi all masse tiltrekkes litt av annen masse. Den potensielle energilikningen for tyngdekraften kommer i mange former. Jordens tyngdekraft lagrer potensiell energi og fungerer når gjenstander løftes bort og får trekke tilbake mot Jorden. Når vogna klatrer opp en bakke, lagres energien. Når vogna går over bakken, frigjøres all den lagrede potensielle energien, noe som får vognen til å bevege seg raskere eller utføre arbeid. Andre potensielle energilikninger for tyngdekraften involverer rombaner, galaktisk bevegelse og sorte hull.
Endring av temperatur representerer arbeid, og en potensiell energilikning for kjemikalier måler vanligvis en temperaturendring. Kjemikalier lagrer energi i form av bindinger. Disse bindingene kan bryte og endre stilling for å frigjøre potensiell energi og øke temperaturen. Måling av denne endringen viser hvor mye potensiell energi en kjemisk reaksjon har. Brennende bensin viser hvordan en væske lagrer potensiell energi og frigjør den for å produsere ekstrem varme.
Atomkraft som fisjon er et eksempel på potensiell kjernekraft. Kraft er lik arbeid utført over en viss tid, og kjernekraft kan beregnes ut fra en kjernepotensiell energilikning. Denne energien lagres i de veldig tette forbindelsene mellom delene som utgjør atomer. Under kjernefysisk fisjon absorberer atomer ekstra deler og blir ustabile. Når atomene brytes ned til mer stabile atomer, frigjør de energi lagret i de tette forbindelsene som går i stykker.