Co to jest energia potencjalna?
Energia potencjalna jest przechowywaną energią pozycji. Można to traktować jako energię, która jest „przechowywana” przez każdy system fizyczny. Nazywa się to potencjałem, ponieważ w obecnej formie nie wykonuje żadnej pracy ani nie powoduje żadnych zmian w otoczeniu. Ma jednak potencjał przekształcony w różne formy energii, takie jak energia kinetyczna. Standardową jednostką do pomiaru takiej energii jest Joule.
Gdy obiekt jest przesunięty z pierwotnej pozycji, a energia pociąga ją z powrotem do tej pozycji, energia potencjalna zwykle istnieje. Na przykład piłka na końcu sprężyny ma energię, która zostanie przekształcona w energię kinetyczną, gdy będzie mógł powrócić do pierwotnej pozycji. Waga utrzymana nad ziemią, po zwolnieniu, będzie miała energię potencjalną, ponieważ grawitacja przyciąga ją z powrotem do pierwotnej pozycji.
Jedną z głównych zasad energii potencjalnej jest prawo zachowania energii, które stwierdza, że energia nie może być nie utworzona ani zniszczona.Energia wydana na podniesienie obiektu lub kompresję sprężyny nie znika, jest „przechowywana” jako energia potencjalna. Następnie jest uwalniany jako energia kinetyczna przez siłę przywracającą. Wejście energii równa się wyjściu energii; nie ma zysku ani strat w ogólnej energii.
Istnieje wiele różnych rodzajów energii potencjalnej. Potencjalna energia elastyczna istnieje, gdy obiekt sprężysty, taki jak łuk lub gumka, jest rozciągnięty lub w inny sposób deformowany pod napięciem. Potencjalna energia chemiczna jest związana z wiązaniami chemicznymi w cząsteczce. W reakcjach chemicznych energia potencjalna chemiczna przekształca się w inne formy energii, gdy wiązania są rozbite i reformowane. Potencjalna energia elektryczna przybiera trzy pierwotne postacie: elektrostatyczne, elektrodynamiczne i jądrowe.
Potencjalna energia elektrostatyczna istnieje, gdy naładowana cząstka jest w spoczynku. Ma energię potencjalną ze względu na swoją pozycjędo innych naładowanych cząstek. Potencjalna energia elektrodynamiczna istnieje z powodu ruchomych naładowanych cząstek. Cząstki te mogą tworzyć pole elektromagnetyczne, które może potencjalnie poruszać inne obiekty. Potencjalna energia jądrowa istnieje z powodu zależności między cząstkami subatomowymi, takimi jak protony, elektrony i neutrony, w jądrze atomów.
We wszystkich swoich formach energia potencjalna jest zawsze definiowana jako energia przechowywana w systemie. Chociaż nie może go wykonać samodzielnie, można go zmienić na inne formy energii, które mogą powodować zmiany i wykonywać pracę.