Potansiyel Enerji Örneği

Enerji bir cismin veya sistemin iş yapabilme yeteneğidir. Potansiyel enerji tarafından edinilen bir işgal edilen pozisyon, içinde belirli alan. İçinde bulunulan alana bağlı olarak, Potansiyel Enerji aşağıdaki sınıflandırmayı alır:

Potansiyel Enerji Türleri:

Yerçekimi Potansiyel Enerjisi Vücut veya sistem bir Yerçekimi Alanındayken üretilir.

Elektrik Potansiyel Enerji Vücut veya sistem bir Elektrik Alanı içindeyken elde edilendir.

Manyetik Potansiyel Enerji vücut veya sistem bir Manyetik Alan içinde olduğunda ortaya çıkar

Elastik potansiyel enerji bir yay belirli bir gerilim seviyesinde askıya alındığında kendini gösterir ve orijinal şekline geri dönme konusunda gizli bir eğilim gösterir.

Yerçekimi Potansiyel Enerjisi 

Potansiyel Enerji, Newton'un ikinci Yasasına dayanır:

"Bir cisme uygulanan Kuvvet, hareket ettiği ivme ile kütlesi ile doğru orantılıdır."

Bir Yerçekimi Alanında, ivme, yerçekimi ivmesinin değeri ile temsil edilir:. Bir Yerçekimi Alanında Yükseklik veya Mesafe olarak ele alınan bu Kuvvetin vücudun konumu ile ürününe Yerçekimi Potansiyel Enerjisi denir.

Birimler nerede:

Dünya gezegeninin yüzeyine yakın cisimlerde hesaplanmak üzere en sık kullanılanıdır. Bu Enerjinin kaynağı veya referans noktası keyfi olabilir. Orada Enerji sıfırdır. O noktadan bu kadar uzakta olan beden, oraya yerleştirilmek için bir miktar Enerjiye ihtiyaç duymuştur. Başka bir perspektiften, bu, o bedenin halihazırda o konumda olması için mevcut olduğu Enerji ile aynı anlama gelir.

Cismin kendi başına zaten bir kütlesi vardır ve bu kütle, yerçekiminden etkilendiğinde, açıkça aynı Kuvvet birimlerinde ölçülen Ağırlık adı verilen bir kuvvet haline gelir.:

Yerçekimi Potansiyel Enerjisi şu şekilde temsil edilebilir:

Yerçekimi Potansiyel Enerjisi Örnekleri

Örnek 1: Bir Binanın İkinci Katında 4,5 metre yükseklikte bulunan bir Masanın Potansiyel Enerjisini hesaplayınız. Kütlesi 90 Kg.

Uygulanacak formül şudur:

Çözüm:

Örnek # 2: Bir tepenin üzerinde 10 metre dikey uzaklıkta bulunan ve kütlesi 1.200 Kg olan bir monolitin Potansiyel Enerjisini hesaplayın.

Uygulanacak formül şudur:

Çözüm:

Örnek # 3: 0,8829 Newton ağırlığında, 3,2 metre yükseklikte bir ağaç dalından sarkan bir elmanın Potansiyel Enerjisini hesaplayın.

Uygulanacak formül şudur:

Elastik potansiyel enerji

Elastik Potansiyel Enerji, yayın gerilme mesafesi veya basıncı ve parçası olduğu yayın sabiti ile belirlenir. Yay tarafından gerilim durumunda depolanan enerjidir.

Sıkıştırma veya esneme fark etmeksizin yayın orijinal şeklinden deforme olduğu bir mesafe vardır.

Yayın sıkıştırılması veya gerilmesi ile ilgili İşin entegrasyonundan gelir: Mesafenin bir fonksiyonu olarak Kuvvet (k) çarpı Mesafe (x).

Elastik Potansiyel Enerji bu değere eşittir.

Elektrik Potansiyel Enerji

Uzayda belirli bir yere pozitif bir elektrik yükü yerleştirildiğinde ve başka bir pozitif yük yaklaştığında, birincisi tarafından bir itici kuvvet olacaktır.. Bu nedenle, ikincisinde potansiyel bir enerji üretilecektir.

Bir Yükün Elektrik Potansiyel Enerjisi şu şekilde gösterilir:

Ve Coulomb Yasasına dayanmaktadır:

İkinci bir nokta yükünün varlığının bir sonucu olarak bir nokta elektrik yükünü etkileyen Kuvvet şu şekilde tanımlanır: