Helyzeti energia

Tartalom

• A potenciális energia típusai
• Példák a potenciális energiára
• Egyéb energiafajták

A fizikában az energiát munkaképességnek nevezzük.

Az energia lehet:

• Elektromos: két pont közötti potenciális különbség eredménye.
• Fény: az energia fény által hordozott része, amely emberi szemmel érzékelhető.
• Mechanika: a test helyzetének és mozgásának köszönhető. Ez a potenciális, a kinetikus és a rugalmas energia összege.
• Termikus: hő formájában felszabaduló erő.
• Szél: a szél révén nyerik, általában elektromos energiává alakítják.
• Nap: a nap elektromágneses sugárzását használják.
• Nukleáris: nukleáris reakcióból, a fúzió és a maghasadás.
• Kinetika: az, ami egy tárgynak van a mozgása miatt.
• Kémia vagy reakció: ételből és üzemanyagból.
• Hidraulikus vagy hidroelektromos: a víz áramának kinetikus és potenciális energiájának eredménye.
• Sonora: egy tárgy és az azt körülvevő levegő rezgése hozza létre.
• Sugárzó: elektromágneses hullámokból származik.
• Fotovoltaikus: lehetővé teszi a napfény átalakulását elektromos energiává.
• ión: az az energia, amely egy elektron elválasztásához szükséges atom.
• Geotermikus: ami a föld melegéből származik.
• Szökőár: az árapály mozgásából származik.
• Elektromágneses: elektromos és mágneses mezőtől függ. Sugárzó, kalória- és elektromos energiából áll.
• Anyagcsere: az az energia, amelyet az organizmusok kémiai folyamataik révén nyernek sejtszinten.

Lásd még: Példák az energiára a mindennapi életben

Amikor arról beszélünk helyzeti energia egy rendszeren belül figyelembe vett energiára utalunk. A test potenciális energiája az a képesség, amellyel cselekvést képes kifejleszteni, attól függően, hogy milyen erőket hajtanak végre a rendszer testei egymás ellen.

Más szavakkal, a potenciális energia az a képesség, hogy a test helyzetének következtében munkát generáljon.

A fizikai rendszer potenciális energiája az, amelyet a rendszer tárolt. Az a munka, amelyet az erők végeznek egy fizikai rendszeren, annak egyik pozícióból a másikba történő áthelyezésére.

Különbözik a Kinetikus energia, mivel ez utóbbi csak akkor nyilvánul meg, amikor a test mozgásban van, míg a potenciális energia akkor áll rendelkezésre, ha a test mozdulatlan.

Fontos megjegyezni, hogy amikor egy test mozgásáról vagy mozdulatlanságáról beszélünk, mindig egy bizonyos szempontból tesszük. Amikor potenciális energiáról beszélünk, akkor egy test mozdulatlanságára utalunk a rendszeren belül. Például egy vonaton ülő személy mozdulatlan kabinja rendszerszempontjából. Ha azonban a vonaton kívülről figyelik meg, az illető mozog.

A potenciális energia típusai

• Gravitációs potenciális energia: egy test potenciális energiája egy bizonyos magasságban felfüggesztve? Vagyis az az energia, amely akkor lesz, ha abbahagyja a felfüggesztését, és a gravitáció kölcsönhatásba kezd az említett testtel. Ha a föld felszínéhez közeli tárgy gravitációs potenciális energiáját vesszük figyelembe, akkor annak nagysága megegyezik a test súlyának és a magasságának a súlyával.
• Rugalmas potenciális energia: ez az az energia, amelyet a test tárol, amikor deformálódik. A potenciális energia minden anyagban eltérő, annak rugalmasságától függően (képessége, hogy deformáció után visszatérjen a kiinduló helyzetbe).
• Elektrosztatikus potenciálenergia: az egyik olyan tárgyban található, amely egymást taszítja vagy vonzza. A potenciális energia annál nagyobb, minél közelebb vannak egymáshoz, ha taszítják egymást, míg annál nagyobb, ha tovább vonzzák egymást.
• Kémiai potenciális energia: függ az atomok szerkezeti szerveződésétől és molekulák.
• Nukleáris energia: Az intenzív erőknek köszönhető, amelyek megkötik és taszítják a protonokat és a neutronokat egymáshoz.

Példák a potenciális energiára

1. Léggömbök: Ha töltünk egy léggömböt, arra kényszerítjük a benzint, hogy egy meghatározott térben maradjon. A levegő által kifejtett nyomás feszíti a léggömb falát. Miután befejeztük a léggömb feltöltését, a rendszer mozdulatlan. A ballon belsejében lévő sűrített levegő azonban nagy mennyiségű potenciális energiát tartalmaz. Ha egy léggömb pattan ki, ez az energia kinetikai és hangenergiává válik.
2. Egy alma egy fa ága: Felfüggesztve gravitációs potenciális energiával rendelkezik, amely elérhető lesz, amint leválik az ágról.
3. Egy hordó: A sárkány a szél hatására a levegőben szuszpendálódik. Ha a szél leáll, gravitációs potenciális energiája rendelkezésre áll. A sárkány általában magasabb, mint a faágon lévő alma, ami azt jelenti, hogy gravitációs potenciális energiája (súlya a magasságra) nagyobb. Azonban lassabban esik, mint egy alma. Ennek oka, hogy a levegő erővel ellentétes hatást fejt ki gravitáció, amelyet "súrlódásnak" neveznek. Mivel a hordó felülete nagyobb, mint az alma, zuhanásakor nagyobb súrlódási erőt szenved.
4. Hullámvasút: A hullámvasút mobil a csúcsokra mászva kapja meg potenciális energiáját. Ezek a csúcsok instabil mechanikai egyensúlyi pontként funkcionálnak. A csúcsra jutáshoz a mobilnak ki kell használnia motorjának erejét. Ha azonban fent van, az út hátralévő része a gravitációs potenciális energiának köszönhető, amely akár új csúcsokra is felmászhat.
5. Inga: Az egyszerű inga olyan nehéz tárgy, amelyet egy nyújthatatlan fonallal a tengelyhez kötnek (amely állandóan tartja a hosszát). Ha a nehéz tárgyat két méter magasra helyezzük és elengedjük, akkor az inga szemközti oldalán pontosan két méter magas lesz. Ennek oka, hogy gravitációs potenciálja energiája ugyanolyan mértékben képes ellenállni a gravitációnak, mint vonzotta. Az ingák végül a levegő súrlódó ereje miatt, soha nem a gravitációs erő miatt állnak le, mivel ez az erő továbbra is a végtelenségig mozgást okoz.
6. Ülj egy kanapén: A kanapé párnáját (párnáját) súlyunk összenyomja (deformálja). Rugalmas potenciálenergia található ebben a deformációban. Ha ugyanazon a párnán van egy toll, abban a pillanatban, amikor eltávolítjuk a súlyunkat a párnáról, a rugalmas potenciális energia felszabadul, és a tollat ​​ez az energia kiszorítja.
7. Akkumulátor: Az akkumulátor belsejében van egy bizonyos mennyiségű potenciális energia, amely csak akkor kapcsol be, amikor csatlakozik egy elektromos áramkörhöz.

• Ez szolgálhat Önnek: Példák az energiaátalakításra

Egyéb energiafajták