Jaki jest wzór na energię potencjalną?

Energia potencjalna to energia przechowywana w obiekcie. W odpowiednich warunkach energia ta może zostać uwolniona jako energia kinetyczna lub energia ruchu. Wiele różnych typów obiektów ma energię zgromadzoną jako energia potencjalna, w tym paliwo, żywność i źródła. Energię potencjalną obiektu można obliczyć za pomocą wzoru na energię potencjalną.

Istnieją różne rodzaje energii potencjalnej, zależnie od sposobu magazynowania energii. Żywność i paliwo zawierają chemiczną energię potencjalną, podczas gdy rozciągnięte elastyczne paski mają elastyczną energię potencjalną. Wzór na zużytą energię potencjalną zależy od rodzaju magazynowanej energii. W tym artykule, omawiany wzór na energię potencjalną dotyczy grawitacyjnej energii potencjalnej. Energia potencjalna grawitacji to energia potencjalna obiektu ze względu na wysokość obiektu powyżej pewnego punktu odniesienia, którym jest zwykle powierzchnia Ziemi.

Aby obliczyć energię potencjalną obiektu, wzór na energię potencjalną (PE) to PE = mgh , gdzie m oznacza masę obiektu w kilogramach (kg), g jest siłą pola grawitacyjnego, a h jest wysokością obiektu w metrach (m). Rzadko jest to obiekt podniesiony wystarczająco wysoko, aby zmienić pole grawitacyjne, więc 9,8 m / s2 (metry na sekundę do kwadratu) jest prawie zawsze używane we wzorze na energię potencjalną. W niektórych przypadkach zamiast PE używa się GPE, aby pokazać, że obliczana jest energia potencjalna grawitacji.

Na przykład waga 25 kg jest podnoszona 5 m nad ziemią. W porównaniu do tego, kiedy spoczywał na ziemi, zmianę energii potencjalnej można obliczyć, podstawiając liczby do równania jako takiego: PE = mgh = 25 x 9,8 x 5 = 1225 dżuli (J). Dżule są jednostkami używanymi do pomiaru energii i są nazwane na cześć naukowca o nazwisku James Joule. W połowie XIX wieku Joule przeprowadziła wiele eksperymentów, aby udowodnić, że ciepło i energia były tym samym.

Na podstawie poprzedniego przykładu ustalono, że ciężar ma 1225 J zmagazynowanej energii lub energii potencjalnej. Oznacza to, że gdyby uwolniono ciężar, zgromadzona energia byłaby przekształcana w energię kinetyczną, gdy opadałaby w kierunku ziemi. Energia jest zachowana - nie jest ani tworzona, ani tracona. W rezultacie, tuż przed tym, jak ciężar uderzy o ziemię, jego energia kinetyczna byłaby taka sama jak jego energia potencjalna, czyli 1225 J.