O que é uma equação potencial de energia?

Várias equações usadas na ciência vêm de uma equação de energia potencial. Uma equação geral de energia potencial significa que o trabalho realizado a um sistema é igual à energia potencial perdida. A energia potencial é qualquer energia armazenada em um sistema perdido quando o trabalho é feito. Ele vem em muitas formas comuns, como a energia potencial gravitacional perdida quando algo cai em direção à Terra. Em todas as formas, uma equação de energia potencial mostrará de onde veio a energia para realizar o trabalho. O alongamento permite que a energia seja armazenada, e a energia potencial para uma mola é igual à quantidade de trabalho que a mola pode fazer quando relaxa. Muitos outros objetos armazenam energia na forma de energia potencial elástica, incluindo elásticos e cordas de guitarra. Ambos são esticados mais difíceis de causar uma vibração mais rápida, o que equivale a mais trabalho devido a mais energia potencial elástica.

A gravidade pode armazenar energia porque toda a massa é ligeiramente atraída por outra massa. A equação de energia potencial para a gravidade vem de várias formas. A gravidade da Terra armazena energia potencial e funciona quando os objetos são levantados e permitidos para atrair de volta para a Terra. Quando o carrinho sobe uma colina, sua energia está sendo armazenada. Quando o carrinho passa por cima da colina, toda a energia potencial armazenada é liberada, fazendo com que o carrinho se mova mais rápido ou funcione. Outras equações de energia potencial para a gravidade envolvem órbitas espaciais, movimento galáctico e buracos negros.

Mudança de temperatura representa o trabalho e uma equação de energia potencial para produtos químicos geralmente mede uma mudança de temperatura. Os produtos químicos armazenam energia na forma de ligações. Essas ligações podem quebrar e mudar de posição para liberar energia potencial e aumentar a temperatura. Medir essa mudança mostra quanta energia potencial uma reação química tem. Gasolina queimada mostra How um líquido armazena energia potencial e o libera para produzir calor extremo.

A energia nuclear como a fissão é um exemplo de energia potencial nuclear. A energia é igual ao trabalho realizado ao longo de um certo período de tempo, e a energia nuclear pode ser calculada a partir de uma equação de energia potencial nuclear. Essa energia é armazenada nas conexões muito apertadas entre as peças que compõem átomos. Durante a fissão nuclear, os átomos absorvem peças extras e se tornam instáveis. Uma vez que os átomos se decompõem a átomos mais estáveis, eles liberam energia armazenada nas conexões apertadas que quebram.