Potentsiaalse energia näide

Energia see on keha või süsteemi võime tööd teha. The Potentsiaalne energia on see, mille omandab a hõivatud positsioonjooksul teatud valdkonnas. Sõltuvalt asustatud valdkonnast omandab potentsiaalne energia järgmise klassifikatsiooni:

Potentsiaalse energia tüübid:

The Gravitatsiooniline potentsiaalne energia See tekib siis, kui keha või süsteem on gravitatsiooniväljas.

The Elektriline potentsiaalne energia See omandatakse siis, kui keha või süsteem on elektriväljas.

The Magnetiline potentsiaalne energia tekib siis, kui keha või süsteem on magnetväljas

The Elastne potentsiaalne energia see avaldub siis, kui vedru on teatud pingetasemel riputatud ja sellel on varjatud kalduvus oma esialgse kuju juurde tagasi pöörduda.

Gravitatsiooniline potentsiaalne energia 

Potentsiaalne energia põhineb Newtoni teisel seadusel:

"Objektile rakendatav jõud on otseselt proportsionaalne selle massiga, selle kiirendusega, millega see liigub."

Gravitatsiooniväljas tähistab kiirendust raskuskiirenduse väärtus:. Selle jõu korrutist keha asukoha järgi, mida gravitatsiooniväljas käsitletakse kõrguse või kaugusena, nimetatakse gravitatsioonipotentsiaalseks energiaks.

Kui ühikud on:

Seda kasutatakse kõige sagedamini, arvutatuna planeedi Maa pinna lähedal asuvatesse kehadesse. Selle energia päritolu või võrdluspunkt võib olla meelevaldne. Seal on energia null. Keha, mis asub sellest punktist nii kaugel, on nõudnud sinna paigutamist hulga energiat. Teisest vaatenurgast tähendab see sama, mis Energia, mis sellel kehal on olemas, et olla juba selles asendis.

Kehal on juba mass, millest raskusjõu mõjul saab jõud nimega Kaal, mida mõõdetakse ilmselgelt samades jõuühikutes.:

Nii, et gravitatsioonilist potentsiaalset energiat saab esitada järgmiselt:

Gravitatsioonilise potentsiaalse energia näited

Näide # 1: arvutage hoone teisel korrusel 4,5 meetri kõrgusel asuva laua potentsiaalne energia. Selle mass on 90 kg.

Kohaldatav valem on:

Lahendus:

Näide # 2: arvutage 10 meetri vertikaalsel kaugusel mäe otsas asuva monoliidi potentsiaalne energia massiga 1200 kg.

Kohaldatav valem on:

Lahendus:

Näide # 3: arvutage puuoksa küljes rippuva, ​​0,8829 Newtoni kaaluva õuna potentsiaalne energia 3,2 meetri kõrgusel.

Kohaldatav valem on:

Elastne potentsiaalne energia

Elastne potentsiaalne energia määratakse vedru venituskauguse või rõhu ja vedru konstandi järgi, mille osa see on. See on vedru poolt pingeseisundis salvestatud energia.

Sõltumata sellest, kas tegemist on kokkusurumisega või venitamisega, on vedru oma algkujust deformeerunud.

See tuleneb vedru kokkusurumise või venitamisega seotud töö integreerimisest: Jõud (k) korda Kaugus (x) kauguse funktsioonina.

Elastne potentsiaalne energia on selle väärtusega samaväärne.

Elektriline potentsiaalne energia

Kui positiivne elektrilaeng asub ruumis kindlas kohas ja läheneb veel üks positiivne laeng, tekib esimese suhtes tõukejõud.. Seetõttu tekib teises potentsiaalne energia.

Laengu elektriline potentsiaalne energia on esindatud:

Ja see põhineb Coulombi seadusel:

Jõu, mis mõjutab punkti elektrilaengut teise punktlaengu tõttu, määratletakse järgmiselt: