Потенциальная энергия - это скрытая энергия в покоящемся объекте, и это одна из двух форм энергии. Другая форма, кинетическая энергия, это энергия, выраженная движущимся объектом. Потенциальная энергия является основной концепцией любого обсуждения, основанного на физике, и одной из наиболее влиятельных переменных в формулах, которые описывают нашу известную вселенную.
Потенциальная энергия - это, по сути, то, на что она похожа, хотя здесь есть несколько сложностей. Фактическая потенциальная энергия объекта зависит от его положения относительно других объектов. Например, кирпич имеет больше потенциальной энергии, подвешенной на двухэтажном здании, чем на земле. Это потому, что относительное положение кирпича относительно Земли дает ему больше энергии. Два кирпича рядом друг с другом не дают друг другу больше энергии, потому что на них не действует сила.
Тот же принцип может применяться в любом масштабе, будь то галактический или атомный. Действительно, атомы также обладают потенциальной энергией, хотя их постоянное движение смещает большую часть своей потенциальной энергии в кинетическую энергию.
Как рассчитать потенциальную энергию
Энергия относится к способности объекта или системы выполнять работу. Это входит во многие формы, включая механическое, тепловое, химическое, ядерное и другие. Работа относится к передаче энергии от одного объекта к другому, и имеет тесную связь с кинетической энергией. Мощность - это скорость, с которой энергия передается между двумя или более объектами. Эти три понятия тесно связаны между собой, и для понимания каждого понятия требуется контекст других.
Энергия и работа измеряются в джоулях, названных в честь Джеймса Прескотта Джоуля, физика, ответственного за создание формул, которые имеют смысл переноса энергии. Энергия и работа измеряются в одних и тех же единицах, потому что это две стороны одной медали - работа - это просто энергия в движении.
Мощность измеряется в ваттах, названных в честь шотландского изобретателя Джеймса Ватта. Мощность - это измерение тепловыделения. Каждый раз, когда передается энергия, выделяется тепло, и чем быстрее оно передается, тем больше выделяется тепла.
Простой способ визуализировать это взаимодействие своими руками. Когда вам холодно, вы можете потереть руки вместе для тепла. Теперь подумайте о том, как ваши руки вибрируют вместе так быстро, как вы можете их двигать Больше энергии используется, что означает больше работы. Эта работа требует больше энергии, которая генерирует больше тепла.
Потенциальная энергия любого данного объекта является мерой его способности выполнять работу, создавать тепло и генерировать энергию. По этой причине расчет потенциальной энергии объекта представляет собой сумму его массы, расстояния от Земли, электрического заряда, расстояния от других объектов и внутренних упругих сил (то есть любой внутренней механической силы). Упрощенно, эта формула может быть записана как: Потенциальная энергия = Мгг, где м масса, измеренная в килограммах; грамм ускорение силы тяжести (9,8 м / с ^ 2 на поверхности Земли); и час высота, измеренная в метрах.
