Potentiel energi

Indhold

• Typer af potentiel energi
• Eksempler på potentiel energi
• Andre typer energi

I fysik kalder vi energi evnen til at udføre arbejde.

Energien kan være:

• Elektrisk: resultatet af en potentiel forskel mellem to punkter.
• Lys: den del af energien, der bæres af lys, der kan opfattes med det menneskelige øje.
• Mekanik: det skyldes en krops position og bevægelse. Det er summen af ​​potentiel, kinetisk og elastisk energi.
• Termisk: kraft, der frigøres i form af varme.
• Vind: det opnås gennem vinden, det bruges normalt til at omdanne det til elektrisk energi.
• Solar: den elektromagnetiske stråling fra solen bruges.
• Atomisk: fra en nuklear reaktion, fra fusion og nuklear fission.
• Kinetik: den, som en genstand har på grund af dens bevægelse.
• Kemi eller reaktion: fra mad og brændstof.
• Hydraulisk eller vandkraft: er resultatet af vandstrømmens kinetiske og potentielle energi.
• Sonora: det produceres af en genstands vibrationer og luften, der omgiver den.
• Strålende: kommer fra elektromagnetiske bølger.
• Solceller: tillader transformation af sollys til elektrisk energi.
• Ionisk: er den nødvendige energi til at adskille en elektron fra dens atom.
• Geotermisk: den der kommer fra jordens varme.
• Tidevandsbølge: kommer fra tidevands bevægelse.
• Elektromagnetisk: afhænger af et elektrisk og magnetisk felt. Den består af strålende, kalorisk og elektrisk energi.
• Metabolisk: det er den energi, som organismer får fra deres kemiske processer på celleniveau.

Se også: Eksempler på energi i hverdagen

Når vi taler om potentiel energi vi henviser til en energi, der betragtes i et system. En krops potentielle energi er den kapacitet, den har til at udvikle en handling afhængigt af de kræfter, som systemets kroppe udfører mod hinanden.

Med andre ord er potentiel energi evnen til at generere arbejde som en konsekvens af kroppens position.

Den fysiske systems potentielle energi er den, som systemet har lagret. Det er det arbejde, der udføres af kræfter på et fysisk system for at overføre det fra en position til en anden.

Det adskiller sig fra Kinetisk energi, da sidstnævnte kun manifesterer sig, når et legeme er i bevægelse, mens potentiel energi er tilgængelig, når kroppen er immobil.

Det er vigtigt at huske, at når vi taler om bevægelse eller immobilitet i en krop, gør vi det altid fra et bestemt synspunkt. Når vi taler om potentiel energi, henviser vi til kroppens immobilitet i systemet. For eksempel er en person, der sidder i et tog, ubevægelig set fra systemets synsvinkel i sin kabine. Men hvis den ses udefra toget, bevæger personen sig.

Typer af potentiel energi

• Gravitationspotentiel energi: er den potentielle energi i et legeme, der er ophængt i en bestemt højde. Det vil sige den energi, den vil have, hvis den holder op med at blive suspenderet, og tyngdekraften begynder at interagere med kroppen. Når vi overvejer tyngdepotentialenergien for en genstand tæt på jordens overflade, er dens størrelse lig med kroppens vægt gange højden.
• Elastisk potentiel energi: det er den energi, som et legeme har lagret, når det deformeres. Den potentielle energi er forskellig i hvert materiale afhængigt af dets elasticitet (evnen til at vende tilbage til sin oprindelige position efter dets deformation).
• Elektrostatisk potentiel energi: den der findes i genstande, der frastøder eller tiltrækker hinanden. Den potentielle energi er større jo tættere de er, hvis de frastøder hinanden, mens den er større jo længere de er, hvis de tiltrækker hinanden.
• Kemisk potentiel energi: afhænger af den strukturelle organisering af atomer og molekyler.
• Kerneenergipotentiale: Det skyldes de intense kræfter, der binder og afviser protoner og neutroner til hinanden.

Eksempler på potentiel energi

1. Balloner: Når vi fylder en ballon, tvinger vi en gas til at blive i et afgrænset rum. Det tryk, der udøves af denne luft, strækker ballonens vægge. Når vi er færdige med at fylde ballonen, er systemet ubevægeligt. Imidlertid har trykluften inde i ballonen en stor mængde potentiel energi. Hvis en ballon dukker op, bliver den energi kinetisk og lydenergi.
2. Et æble på en trægren: Mens den er suspenderet, har den tyngdepotentialenergi, som vil være tilgængelig, så snart den er løsrevet fra grenen.
3. Et keg: Dragen er ophængt i luften takket være vinden. Hvis vinden stopper, vil den have sit tyngdepotentiale til rådighed. Dragen er normalt højere end æblet på trægrenen, dvs. dens tyngdepotentialenergi (vægt i højden) er højere. Det falder dog langsommere end et æble. Dette skyldes, at luften udøver en kraft modsat den af tyngdekraft, der kaldes "friktion". Da tønderen har en større overflade end æblet, får den en større friktionskraft i efteråret.
4. Rutsjebane: Rutschebane-mobilen får sin potentielle energi, når den klatrer til toppen. Disse toppe fungerer som ustabile mekaniske ligevægtspunkter. For at komme til toppen skal mobilen bruge motorens kraft. En gang op er resten af ​​rejsen imidlertid gjort takket være tyngdekraftens potentielle energi, som endda kan få den til at klatre op til nye toppe.
5. Pendul: Et simpelt pendul er en tung genstand, der er bundet til en aksel af en uudvidelig tråd (som holder længden konstant). Hvis vi placerer den tunge genstand to meter høj og lader den gå, når den på den modsatte side af pendulet den nøjagtigt to meter høj. Dette skyldes, at dens tyngdepotentiale energi får den til at modstå tyngdekraften i samme omfang, som den blev tiltrukket af den. Pendler stopper til sidst på grund af luftens friktionskraft aldrig på grund af tyngdekraften, da den kraft fortsætter med at forårsage bevægelse på ubestemt tid.
6. Sid i en sofa: Puden (sofaen) i sofaen, hvor vi sidder, komprimeres (deformeres) af vores vægt. Elastisk potentiel energi findes i denne deformation. Hvis der er en fjer på den samme pude, frigives den elastiske potentielle energi, i det øjeblik vi fjerner vores vægt fra puden, og fjederen vil blive udvist af den energi.
7. Batteri: Inde i et batteri er der en vis mængde potentiel energi, der kun aktiveres, når der tilsluttes et elektrisk kredsløb.

• Det kan tjene dig: Eksempler på energitransformation

Andre typer energi