Potencijalna energija

Kao što slijedi iz Zakona o očuvanju energije, svako tijelo uvijek ima energiju. U prisutnosti gibanja to je očigledno: postoji brzina ili ubrzanje, koji se, pomnožen masi, daje željeni rezultat. Međutim, u slučaju kada je tijelo nepomično, može se paradoksalno također karakterizirati kao da ima energiju.

Dakle, kinetička energija nastaje kada se kreće, potencijalna energija - uz interakciju nekoliko tijela. Ako je sve više ili manje očito od prvog, onda često sila koja nastaje između dva nepokretna objekta ostaje dalje od razumijevanja.

Poznato je da planeta Zemlja utječe na sva tijela koja su na njegovoj površini zbog gravitacijskog polja. To znači da privlači bilo koji objekt s određenom silom. Prilikom premještanja objekta, promjenom njegove visine, došlo je do promjene u indikatorima energije. Odmah u trenutku dizanja, tijelo ima ubrzanje. Međutim, na najvišoj točki, kada je objekt (čak i za djelić sekunde) nepokretan, ima potencijalnu energiju. Stvar je u tome što je još uvijek privučen na polje Zemlje, s kojim se željelo tijelo mijenja.

Drugim riječima, potencijalna energija nastaje uvijek zbog interakcije nekoliko objekata koji formiraju sustav, bez obzira na veličinu objekata sami. Istodobno, prema zadanim postavkama, jedan od njih predstavlja naš planet.

Potencijalna energija je količina koja ovisi o masi objekta i visini do koje je podignuta. Međunarodna oznaka su latinska slova Ep. Formula za potencijalnu energiju je kako slijedi:

Ep = mgh,

Gdje je m - masa, g - ubrzanje gravitacije, h - visina.

Važno je detaljnije razmotriti parametar visine, jer često uzrokuje poteškoće pri rješavanju problema i razumijevanja vrijednosti količine koja se razmatra. Činjenica je da svako vertikalno kretanje tijela ima svoju početnu i završnu točku. Za ispravno pronalaženje potencijalne energije interakcije tijela, važno je znati početnu visinu. Ako nije navedeno, njegova vrijednost je nula, odnosno podudara se s površinom Zemlje. U tom slučaju, ako su poznata i referentna točka i konačna visina, potrebno je pronaći razliku između njih. Dobiveni broj postaje željeni h.

Također je važno napomenuti da potencijalna energija sustava može imati negativnu vrijednost. Pretpostavimo da smo već podigli tijelo iznad razine Zemlje, tako da ima visinu, koju ćemo nazvati inicijalnim. Kada se spusti, formula će izgledati ovako:

Ep = mh (h2-h1).

Očito, h1 je veći od h2, stoga će vrijednost biti negativna, što će cijelu formulu dati minus znak.

Zanimljivo je da je potencijalna energija veća, što je dalje od površine Zemlje tijelo. Da bismo bolje razumjeli tu činjenicu, odrazit ćemo: što je veće potrebno podizati tijelo iznad Zemlje, temeljitiji je savršen posao. Što je veća vrijednost radova bilo koje sile, više, relativno govoreći, više se ulaže energija. Potencijalna energija, drugim riječima, je energija prilika.

Slično tome, moguće je mjeriti energiju interakcije tijela kada je predmet rastegnut.

U okviru teme koja se razmatra potrebno je posebno razmatrati interakciju napunjene čestice i električnog polja. U takvom sustavu bit će prisutna potencijalna energija naboja. Razmotrimo ovu činjenicu detaljnije. Ista sila djeluje na bilo koji naboj koji se nalazi unutar električnog polja. Kretanje čestice je rezultat djelovanja ove sile. S obzirom da je sama naplata i elektromagnetsko polje (točnije, tijelo koje ga je stvorilo) sustav, također dobivamo potencijalnu energiju prijenosa naboja unutar određenog polja. Budući da je takav tip energije poseban slučaj, dobio je naziv elektrostatički.