И във физиката, и в електричеството говорим потенциална енергия. Това е един от двата основни вида енергия и това е, което е отговорно за съхраняването на даден обект и това зависи от неговото положение по отношение на други обекти. Това също зависи от съществуването на силово поле в него и други фактори. Потенциалната енергия се използва широко в областта на физиката и електричеството.
Затова ще посветим тази статия, за да ви разкажем всичко, което трябва да знаете за нея.
Основни видове енергия
Въпреки че всичко това изглежда доста сложно за разбиране, нека видим кои са основните видове енергия, които съществуват.
- Кинетична енергия: е този, свързан с нещо в движение. Например перките на вятърна мелница имат кинетична енергия, когато духа вятър. Може да се преобразува в електричество, ако трябва да се използва. За да научите повече за този вид енергия, вижте нашата статия за Кинетична енергия.
- Потенциална енергия: Това е, което се съхранява в обект, който изтича от позицията си по отношение на други обекти. Например, топка, която е на височина, има по-голяма потенциална енергия по отношение на нивото на земята.
Нека да видим как един обект може да има енергия по тези два начина. За да направите това, нека си представим гюле. Когато гюлето все още не е изстреляно, цялата енергия, която има, е под формата на потенциална енергия. Количеството на тази енергия зависи от някои фактори като позицията спрямо други обекти. При изстрел цялата тази енергия става кинетична, тъй като цевта излиза с висока скорост. Снарядът съхранява голямо количество кинетична енергия, но по-малко от потенциала. Докато се забавя, има по-малко кинетична енергия и когато спре напълно, се връща към потенциалната енергия.
Примери за потенциална енергия
За да разберем по-добре всичко това, нека дадем някои от примерите. Нека помислим за топките, които се използват за разрушаване на сгради. Когато топката е напълно спряна и не се използва, тя е съхранила потенциална енергия. Тази енергия идва от мястото, където се намира спрямо други обекти. Когато топката започне да се движи, тя се движи като махало, за да се сблъска с частта от сградата, която искате да съборите. Това е в движението, когато топката започва да има кинетична енергия. Когато се движи и се удари в стената, той отново има потенциална енергия и по-малко кинетична енергия.
Докато вървим повдигайки топката във височина съхраняваме все повече потенциална енергия. Това е така, защото гравитацията на Земята привлича топката с по-голяма сила, колкото по-високо е тя. Следователно, ако гюлето е окачено на височина от три етажа, то ще има много повече енергия от едно, което е високо три сантиметра. Всичко това е лесно да се провери, като се имат предвид ефектите, които имат, когато бъдат пуснати по едно и също време. Това е причината да се каже, че количеството потенциална енергия на даден обект зависи от неговото положение или силата, която гравитацията упражнява върху него.
Видове потенциална енергия
Знаем, че един обект може да съхранява този вид енергия и може да бъде преобразуван в други видове в зависимост от това какво се случва по-късно. Нека да видим какви са различните видове, които съществуват:
- Гравитационна потенциална енергия: Това е този, който обектът има поради привличането на земята. Колкото по-високо е, толкова повече количество има. Тя не е единствената, тъй като гравитационната енергия може да взаимодейства с друг по-голям обект.
- Химическа потенциална енергия: Това е този, който съхранява обекта според това как са подредени два атома и молекули. Знаем, че атомите и молекулите могат да бъдат подредени по различен начин в зависимост от състоянието на самия обект. Зависи и от състава му. Молекулите имат определени химични връзки и могат или не могат да предизвикат реакция. Например, когато ядем, ние трансформираме храната в химическа енергия и някои храни генерират повече калории от други. Същото се случва и с горива като петрола, който е способен да съхранява голямо количество потенциална енергия, за да я трансформира по-късно в електричество и топлина.
- Електрическа потенциална енергия: Това е този, който обектът има в зависимост от електрическия заряд. Тя може да бъде електростатична или магнитна. Превозното средство може да съхранява малко електростатична потенциална енергия и да генерира малък разряд при допир.
- Ядрена потенциална енергия: Това е това, което се намира в частиците на атомното ядро. Те са свързани с ядрена сила и когато разрушаваме тези съюзи, ние причиняваме ядрено делене и ние произвеждаме огромна енергия. Получаваме тази енергия от радиоактивни елементи като уран и плутоний.
Електричество и еластичност
Съществува и вид еластична потенциална енергия, която е свързана със свойството електричество на материята. Еластичността е тенденцията за възстановяване на първоначалната форма на тялото, след като е било подложено на деформиращи сили. Тези сили трябва да са по-големи от неговото съпротивление. Пример за еластична енергия е тази, която пружината има, когато се разтяга. При връщане в първоначалното си положение тази сила вече не се прилага.
Много ярък пример за еластична потенциална енергия са лъкът и стрелата. Еластичната енергия достига максимална стойност, когато лъкът се затяга чрез издърпване на еластичното влакно. Това напрежение кара дървото да се огъва леко, но все още няма тип скорост, така че няма кинетична енергия. Когато пуснем тетивата и стрелата започне да стреля, еластичната енергия се превръща в кинетична.
Както знаем, в електричеството също прилагаме тази концепция. И може да се трансформира в други форми на енергия като кинетична, светлинна, топлинна и т.н. Всички тези възможности възникват в резултат на многостранността на електромагнетизма.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за потенциалната енергия, нейните характеристики и как работи.