Potansiyel enerji, durmakta olan bir cisimdeki gizli enerjidir ve iki enerji formundan biridir. Diğer biçim, kinetik enerji, hareket halindeki bir cisim tarafından ifade edilen enerjidir. Potansiyel enerji, herhangi bir fizik temelli tartışmanın temel bir konseptidir ve bilinen evrenimizi tanımlayan formüllerde en etkili değişkenlerden biridir.
Potansiyel enerji aslında göründüğü gibidir, ancak birkaç karmaşıklık vardır. Bir nesnenin gerçek potansiyel enerjisi, diğer nesnelere göre konumuna bağlıdır. Örneğin, bir tuğla, iki katlı bir binadan askıya alınan potansiyel enerjiye, yerde dinlenmekten daha fazla sahiptir. Çünkü tuğlanın Dünya'ya göreli konumu ona daha fazla enerji verir. Yan yana iki tuğla birbirine daha fazla enerji vermez, çünkü onlara etki eden kuvvet yoktur.
Aynı prensip, ister galaktik ister atomik olsun, her ölçekte uygulanabilir. Gerçekten de, atomlar da potansiyel enerjiye sahiptir, ancak sürekli hareketleri potansiyel enerjilerinin çoğunu kinetik enerjiye kaydırır.
Potansiyel enerji nasıl hesaplanır
Enerji, bir nesnenin veya sistemin iş yapma yeteneğini ifade eder. Mekanik, termal, kimyasal, nükleer ve diğerleri de dahil olmak üzere birçok şekilde gelir. İş, enerjinin bir nesneden diğerine aktarılmasını ifade eder ve kinetik enerji ile yakın bir ilişkisi vardır. Güç, enerjinin iki veya daha fazla nesne arasında aktarılma hızıdır. Bu üç kavram birbiriyle yakından ilişkilidir ve her kavramın anlaşılması diğerlerinin bağlamını gerektirir.
Enerji ve iş, enerji aktarımını anlamlandıran formülleri oluşturmaktan sorumlu fizikçi James Prescott Joule için adlandırılan joule kullanılarak ölçülür. Enerji ve iş aynı birimler kullanılarak ölçülür çünkü aynı madalyonun iki yüzüdür - iş sadece hareket halindeki enerjidir.
Güç, İskoç mucit James Watt için adlandırılan watt cinsinden ölçülür. Watt, ısı üretiminin bir ölçümüdür. Enerji her transfer edildiğinde, ısı üretilir ve ne kadar hızlı aktarılırsa o kadar fazla ısı oluşur.
Bu etkileşimi görselleştirmenin kolay bir yolu elinizdedir. Soğukken, ısınmak için ellerinizi bir araya getirebilirsiniz. Şimdi ellerinizi hareket ettirebildiğiniz kadar hızlı titreştiğinizi düşünün. Daha fazla enerji kullanılır, yani daha fazla iş yapılır. Bu iş daha fazla güç gerektirir, bu da daha fazla ısı üretir.
Herhangi bir nesnenin potansiyel enerjisi, iş yapma, ısı oluşturma ve güç üretme potansiyelinin bir ölçümüdür. Bu nedenle, bir nesnenin potansiyel enerjisinin hesaplanması kütlesinin, Dünya'dan uzaklığının, elektrik yükünün, diğer nesnelerden uzaklığının ve iç elastik kuvvetlerin (yani herhangi bir iç mekanik kuvvetin) toplamıdır. Basitleştirilmiş, bu formül şöyle yazılabilir: Potansiyel Enerji = mgh, burada m kilogram olarak ölçülen kütledir; g yer çekimine bağlı ivmedir (Dünya yüzeyinde 9.8 m / s ^ 2); ve h metre cinsinden ölçülen yüksekliktir.
