Definiția și formula energiei potențiale

Energia potențială este energia pe care un obiect o are din cauza poziției sale în raport cu alte obiecte. Se numeste potenţial deoarece are potențialul de a fi transformat în alte forme de energie, cum ar fi energia cinetică. Energia potențială este de obicei definită în ecuații cu majusculă U sau uneori prin PE.

Energia potențială se poate referi și la alte forme de energie stocată, cum ar fi energia provenită din sarcina electrică netă, legăturile chimice sau tensiunile interne.

Exemple de energie potențială

O minge care se sprijină deasupra unei mese are energie potențială, numită energie potențială gravitațională, deoarece provine din poziția mingii în câmpul gravitațional. Cu cât este mai masiv un obiect, cu atât energia potențială gravitațională este mai mare.

Un arc tras și un arc comprimat au, de asemenea, energie potențială. Aceasta este energia potențială elastică, care rezultă din întinderea sau comprimarea unui obiect. Pentru materialele elastice, creșterea cantității de întindere crește cantitatea de energie stocată. Izvoarele au energie atunci când sunt întinse sau comprimate.

Legăturile chimice pot avea, de asemenea, energie potențială, derivată din electronii care se apropie sau mai departe de atomi. Într-un sistem electric, energia potențială este exprimată ca tensiune.

Ecuații de energie potențială

Dacă ridicați o masă m de h metri, energia sa potențială va fi MGH, Unde g este accelerația datorată gravitației: PE = mgh.

Pentru un izvor, energia potențială este calculată pe baza Legii lui Hooke, unde forța este proporțională cu lungimea de întindere sau compresie (x) și constanta de arc (k): F = kx.

Astfel, ecuația pentru energia potențială elastică este PE = 0,5kx²