Ποιος είναι ο τύπος για πιθανή ενέργεια;

Πιθανή ενέργεια είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα αντικείμενο.Υπό τις κατάλληλες συνθήκες, αυτή η ενέργεια μπορεί να απελευθερωθεί ως κινητική ενέργεια ή η ενέργεια της κίνησης.Πολλοί διαφορετικοί τύποι αντικειμένων έχουν ενέργεια αποθηκευμένη ως δυνητική ενέργεια, συμπεριλαμβανομένων των καυσίμων, των τροφίμων και των ελατηρίων.Η πιθανή ενέργεια ενός αντικειμένου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο για δυνητική ενέργεια.

Υπάρχουν διαφορετικά είδη δυνητικής ενέργειας με βάση τον τρόπο αποθήκευσης της ενέργειας.Τα τρόφιμα και τα καύσιμα περιέχουν χημική δυναμική ενέργεια, ενώ οι τεντωμένες ελαστικές ζώνες έχουν ελαστική δυναμική ενέργεια.Ο τύπος για πιθανή ενέργεια που χρησιμοποιείται εξαρτάται από τον τύπο ενέργειας που αποθηκεύεται.Σε αυτό το άρθρο, ο τύπος για πιθανή ενέργεια που συζητείται είναι για τη βαρυτική δυναμική ενέργεια.Η βαρυτική δυναμική ενέργεια είναι η πιθανή ενέργεια ενός αντικειμένου λόγω του ύψους του αντικειμένου πάνω από κάποιο σημείο αναφοράς, το οποίο είναι συνήθως η επιφάνεια της Γης.PE ' MGH

, όπου m αντιπροσωπεύει τη μάζα του αντικειμένου σε χιλιόγραμμα (kg), το G είναι η βαρυτική αντοχή πεδίου και το H είναι το ύψος του αντικειμένου σε μετρητές (m).Σπάνια είναι ένα αντικείμενο που ανυψώνεται αρκετά για να αλλάξει το βαρυτικό πεδίο, έτσι 9,8 m/s2 (μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο) χρησιμοποιούνται σχεδόν πάντα στον τύπο για πιθανή ενέργεια.Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται GPE αντί για PE για να δείξει ότι υπολογίζεται η βαρυτική δυναμική ενέργεια.

Για παράδειγμα, ένα βάρος 25 kg αυξάνεται 5 m πάνω από το έδαφος.Σε σύγκριση με όταν στηριζόταν στο έδαφος, η μεταβολή της δυνητικής ενέργειας μπορεί να υπολογιστεί με την υποκατάσταση των αριθμών στην εξίσωση ως τέτοια: PE ' MGH ' 25 x 9,8 x 5 ' 1225 joules (j).Οι Joules είναι οι μονάδες που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ενέργειας και ονομάζονται από έναν επιστήμονα που ονομάζεται James Joule.Στα μέσα του 1800, ο Joule πραγματοποίησε μεγάλο αριθμό πειραμάτων για να αποδείξει ότι η θερμότητα και η ενέργεια ήταν το ίδιο πράγμα. Από το προηγούμενο παράδειγμα, διαπιστώθηκε ότι το βάρος έχει 1225 J αποθηκευμένης ενέργειας ή δυνητικής ενέργειας.Αυτό σημαίνει ότι εάν το βάρος απελευθερωθεί, αυτή η αποθηκευμένη ενέργεια θα μετατραπεί σε κινητική ενέργεια καθώς έπεσε προς το έδαφος.Η ενέργεια διατηρείται - δεν δημιουργείται ούτε χαθεί.Ως αποτέλεσμα, λίγο πριν το βάρος χτυπήσει το έδαφος, η κινητική του ενέργεια θα ήταν η ίδια με την πιθανή ενέργεια του, ή 1225 J.