- Wat is potentiële energie?
- Gravitatie potentiële energie
- Elastische potentiële energie
- Chemische potentiële energie
- Elektrostatische potentiële energie
We leggen uit wat potentiële energie is, de verschillende soorten die er zijn en enkele voorbeelden.
Wat is potentiële energie?
Potentiële energie is een soortmechanische energie dat wordt geassocieerd met de relatie tussen een lichaam en een veld of systeem van krachten extern (als het object zich in het veld bevindt) of intern (als het veld zich binnen het object bevindt). Het gaat om energie in stroom, dat wil zeggen, het kan onmiddellijk worden omgezet in andere vormen van energie, zoals bijvoorbeeld kinetiek.
De potentiële energie van een systeem, ongeacht de oorsprong ervan, vertegenwoordigt de energie die erin is "opgeslagen", gegeven zijn configuratie of positie, en daarom moet voor het meten ervan rekening worden gehouden met een referentiepunt of configuratie.
Het concept van potentiële energie is nuttig voor zowel conservatieve (die de neiging hebben om energie te behouden) als dissipatieve (die de neiging hebben om te verliezen) fysieke systemen. Potentiële energie en Kinetische energie van een systeem vormen zijn mechanische energie:
Potentiële energie + kinetische energie = totale mechanische energie
Dit type energie wordt niet alleen bestudeerd door klassieke mechanica, maar ook door relativistische mechanica en kwantumfysica (die het toepast op systemen vandeeltjes). Potentiële energie wordt geclassificeerd volgens de krachten die het oorsprong geven, zoals zwaartekracht, elastisch, chemisch, onder andere.
Gravitatie potentiële energie
Potentiële zwaartekrachtenergie wordt gedefinieerd als de energie die een massief lichaam bezit wanneer het wordt ondergedompeld in een zwaartekracht veld. Zwaartekrachtvelden worden gecreëerd rond objecten met massa's zeer groot (bijvoorbeeld de massa's van de planeten en de zon).
Een achtbaanauto heeft bijvoorbeeld een maximale potentiële energie op zijn hoogste positie omdat hij is ondergedompeld in het zwaartekrachtveld van de achtbaan. aarde. Zodra de wagen is gevallen en hoogte verliest, wordt de potentiële energie omgezet in kinetische energie.
Elastische potentiële energie
Elastische potentiële energie heeft te maken met de eigenschap van elasticiteit van de materie, wat de neiging is om zijn oorspronkelijke vorm terug te krijgen na te zijn onderworpen aan vervormingskrachten die groter zijn dan de weerstand. Een duidelijk voorbeeld van elastische energie is die van een veer die uitrekt of samentrekt als gevolg van een externe kracht en terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie zodra die kracht niet langer wordt uitgeoefend.
Een ander voorbeeld is het pijl-en-boogsysteem, waarbij de elastische potentiële energie zijn maximale waarde bereikt wanneer de boog wordt getrokken terwijl aan de elastische vezel wordt getrokken, waarbij het hout licht wordt gebogen, maar nog steeds op nulsnelheid. Het volgende moment wordt de potentiële energie kinetisch en wordt de pijl met volle snelheid naar voren geworpen.
Chemische potentiële energie
Chemische potentiële energie is de energie die is opgeslagen in chemische verbindingen van deatomen jamoleculen. Een voorbeeld is glucose in ons lichaam, dat chemische potentiële energie opslaat die ons lichaam (door middel van een werkwijze dat het heetmetabolisme) transformeert in warmte-energie om te behouden temperatuur- lichamelijk.
Hetzelfde geldt voor fossiele brandstoffen (koolwaterstoffen) in de benzinetank van een auto. De chemische potentiële energie Opgeslagen in de chemische bindingen van benzine, wordt het omgezet in mechanische energie om het voertuig te starten.
Elektrostatische potentiële energie
In de elektriciteit past ook het concept van potentiële energie toe, die kan worden omgezet in andere vormen van energie, zoals kinetiek, thermisch of licht, gezien de enorme veelzijdigheid van de elektromagnetisme.
In dit geval is de energie het resultaat van het veld van elektrische krachten geproduceerd door de deeltjes opgeladen.