Potenciálna energia

Obsah

• Druhy potenciálnej energie
• Príklady potenciálnej energie
• Iné druhy energie

Vo fyzike nazývame energiu schopnosťou pracovať.

Energia môže byť:

• Elektrické: výsledok potenciálneho rozdielu medzi dvoma bodmi.
• Svetlo: časť energie nesenej svetlom, ktorú je možné vnímať ľudským okom.
• Mechanika: je to spôsobené polohou a pohybom tela. Je to súčet potenciálnej, kinetickej a elastickej energie.
• Tepelné: sila, ktorá sa uvoľňuje vo forme tepla.
• Vietor: získava sa vetrom, zvyčajne sa používa na jeho transformáciu na elektrickú energiu.
• Solárne: používa sa elektromagnetické žiarenie zo slnka.
• Jadrové: z jadrovej reakcie, z fúzia a jadrové štiepenie.
• Kinetika: ten, ktorý má objekt kvôli svojmu pohybu.
• Chémia alebo reakcia: z potravy a paliva.
• Hydraulické alebo hydroelektrické: je výsledkom kinetickej a potenciálnej energie vodného prúdu.
• Sonora: je produkovaný vibráciami predmetu a vzduchu, ktorý ho obklopuje.
• Žiarivý: pochádza z elektromagnetických vĺn.
• Fotovoltaické: umožňuje premenu slnečného žiarenia na elektrickú energiu.
• Iónsky: je energia potrebná na oddelenie elektrónu od jeho atóm.
• Geotermálna: ten, ktorý pochádza z tepla zeme.
• Prílivová vlna: pochádza z pohybu prílivov a odlivov.
• Elektromagnetické: závisí od elektrického a magnetického poľa. Skladá sa zo žiarivej, kalorickej a elektrickej energie.
• Metabolické: je to energia, ktorú organizmy získavajú svojimi chemickými procesmi na bunkovej úrovni.

Pozri tiež: Príklady energie v každodennom živote

Keď hovoríme o potenciálna energia označujeme energiu považovanú v systéme. Potenciálna energia tela je schopnosť, ktorú musí vyvinúť, v závislosti od síl, ktoré orgány systému navzájom pôsobia.

Inými slovami, potenciálna energia je schopnosť generovať prácu v dôsledku polohy tela.

Potenciálna energia fyzického systému je tá, ktorú má systém uloženú. Je to práca, ktorú vykonávajú sily na fyzickom systéme, aby ho presunuli z jednej polohy do druhej.

Líši sa od Kinetická energia, pretože posledné sa prejavuje iba vtedy, keď je telo v pohybe, zatiaľ čo potenciálna energia je k dispozícii, keď je telo nepohyblivé.

Je dôležité mať na pamäti, že keď hovoríme o pohybe alebo nehybnosti tela, robíme to vždy z určitého uhla pohľadu. Keď hovoríme o potenciálnej energii, máme na mysli nepohyblivosť tela v systéme. Napríklad osoba sediaca vo vlaku je z pohľadu svojho kabínového systému nehybná. Pri pohľade zvonku vlaku sa však osoba pohybuje.

Druhy potenciálnej energie

• Gravitačná potenciálna energia: je potenciálna energia tela zaveseného v určitej výške. To znamená, že energia, ktorú bude mať, ak sa prestane pozastaviť a gravitácia začne interagovať s uvedeným telom. Keď vezmeme do úvahy gravitačnú potenciálnu energiu objektu v blízkosti povrchu Zeme, jeho veľkosť sa rovná hmotnosti tela krát výška.
• Elastická potenciálna energia: je to energia, ktorú má telo uložené pri deformácii. Potenciálna energia je v každom materiáli iná, v závislosti od jeho pružnosti (schopnosti vrátiť sa do pôvodnej polohy po deformácii).
• Elektrostatická potenciálna energia: ten, ktorý sa nachádza v predmetoch, ktoré sa navzájom odpudzujú alebo lákajú. Potenciálna energia je väčšia, čím sú bližšie, ak sa navzájom odpudzujú, zatiaľ čo je väčšia, tým viac sú, ak sa navzájom priťahujú.
• Chemická potenciálna energia: závisí od štruktúrnej organizácie atómov a molekuly.
• Jadrová potenciálna energiaJe to vďaka intenzívnym silám, ktoré sa na seba viažu a odpudzujú protóny a neutróny.

Príklady potenciálnej energie

1. Balóny: Keď plníme balón, nútime plyn, aby zostal v ohraničenom priestore. Tlak vyvíjaný týmto vzduchom napína steny balóna. Akonáhle dokončíme naplnenie balónika, systém je nepohyblivý. Stlačený vzduch vo vnútri balónika má však veľké množstvo potenciálnej energie. Ak vyskočí balón, táto energia sa stane energiou kinetickou a zvukovou.
2. Jablko na konári stromu: Počas pozastavenia má gravitačnú potenciálnu energiu, ktorá bude k dispozícii hneď po odpojení od vetvy.
3. Sud: Kite je zavesený vo vzduchu vďaka pôsobeniu vetra. Ak vietor ustane, bude mať k dispozícii svoju gravitačnú potenciálnu energiu. Drak je zvyčajne vyšší ako jablko na vetve stromu, čo znamená, že jeho gravitačná potenciálna energia (hmotnosť pre výšku) je vyššia. Padá však pomalšie ako jablko. Je to preto, že vzduch vyvíja opačnú silu ako sila gravitácia, ktorá sa nazýva „trenie“. Pretože má hlaveň väčšiu plochu ako jablko, trpí pri páde väčšou trecou silou.
4. Horská dráha: Mobilná horská dráha získava svoju potenciálnu energiu pri výstupe na vrcholy. Tieto vrcholy fungujú ako nestabilné mechanické rovnovážné body. Aby sa mobil dostal na vrchol, musí využívať silu svojho motora. Akonáhle je však hore, zvyšok cesty sa deje vďaka gravitačnej potenciálnej energii, vďaka ktorej sa môže dokonca vyšplhať na nové vrcholy.
5. Kyvadlo: Jednoduché kyvadlo je ťažký predmet priviazaný k hriadeľu neroztiahnuteľným závitom (ktorý udržuje jeho dĺžku konštantnú). Ak položíme ťažký predmet vysoký dva metre a necháme ho ísť, na opačnej strane kyvadla dosiahne presne dva metre vysoké. Je to preto, lebo jeho gravitačná potenciálna energia ho poháňa, aby odolával gravitácii v rovnakom rozsahu, v akom ju priťahoval. Kyvadlá sa nakoniec zastavia v dôsledku trecej sily vzduchu, nikdy nie v dôsledku gravitačnej sily, pretože táto sila naďalej spôsobuje pohyb na neurčito.
6. Sadnite si na pohovku: Vankúš (vankúš) pohovky, kde sedíme, je stlačený (zdeformovaný) svojou hmotnosťou. V tejto deformácii sa nachádza elastická potenciálna energia. Ak je na rovnakom vankúši pierko, v okamihu, keď z vankúša odstránime svoju váhu, sa elastická potenciálna energia uvoľní a pierko sa touto energiou vypudí.
7. Batéria: Vo vnútri batérie je určité množstvo potenciálnej energie, ktorá sa aktivuje iba pri pripojení k elektrickému obvodu.

• Môže vám slúžiť: Príklady transformácie energie

Iné druhy energie