Потенциалната енергия е латентната енергия в обект в покой и е една от двете форми на енергия. Другата форма, кинетична енергия, е енергията, изразена от обект в движение. Потенциалната енергия е основна концепция на всяка базирана на физика дискусия и една от най-влиятелните променливи във формулите, които описват познатата ни вселена.
Потенциалната енергия е по същество това, което звучи, въпреки че има няколко тънкости. Действителната потенциална енергия на даден обект зависи от неговото положение спрямо другите обекти. Например, една тухла има повече потенциална енергия, окачена на двуетажна сграда, отколкото почива на земята. Това е така, защото относителното положение на тухлата спрямо Земята му дава повече енергия. Две тухли един до друг обаче не дават повече енергия една на друга, тъй като няма сила, действаща върху тях.
Същият принцип може да се прилага във всеки мащаб, било то галактически или атомен. Всъщност атомите притежават и потенциална енергия, въпреки че постоянното им движение прехвърля голяма част от тяхната потенциална енергия в кинетична енергия.
Как да изчислим потенциалната енергия
Енергията се отнася до способността на обект или система да извършва работа. Предлага се под много форми, включително механична, термична, химическа, ядрена и други. Работата се отнася до прехвърлянето на енергия от един обект в друг и има тясна връзка с кинетичната енергия. Мощност е скоростта, с която енергията се прехвърля между два или повече обекта. Тези три понятия са тясно свързани и разбирането на всяка концепция изисква контекста на останалите.
Енергията и работата се измерват с помощта на джаули, наречени за Джеймс Прескот Джоул, физикът, отговорен за създаването на формули, които имат смисъл от пренасяне на енергия. Енергията и работата се измерват с помощта на едни и същи единици, защото те са две страни на една и съща монета - работата е просто енергия в движение.
Мощността се измерва във ватове, кръстена на шотландския изобретател Джеймс Уат. Мощността е измерване на производството на топлина. Всеки път, когато се прехвърля енергия, се генерира топлина и колкото по-бързо се предава, толкова повече топлина се създава.
Лесен начин за визуализиране на това взаимодействие е с ръцете си. Когато сте студени, може да разтриете ръцете си заедно за топлина. Сега си помислете как ръцете ви вибрират заедно толкова бързо, колкото можете да ги движите. Използва се повече енергия, което означава повече работа. Тази работа отнема повече енергия, което генерира повече топлина.
Потенциалната енергия на всеки даден обект е измерване на потенциала му да върши работа, да създава топлина и да генерира енергия. По тази причина изчисляването на потенциалната енергия на даден обект е сумата от неговата маса, разстояние от Земята, електрически заряд, разстояние от други обекти и вътрешни еластични сили (тоест всяка вътрешна механична сила). Опростено, тази формула може да бъде написана като: Потенциална енергия = mgh, къде m е масата, измерена в килограми; г е ускорението, дължащо се на гравитацията (9,8 m / s ^ 2 на повърхността на Земята); и з е височината, измерена в метри.
