Mögliche Energie

Wir erklären Ihnen, was die potentielle Energie ist, welche Arten von potentieller Energie existieren und einige Beispiele für diese mechanische Energie.

1. Was ist die potentielle Energie?

Die potentielle Energie ist eine Art von mechanischer Energie, die mit der Beziehung zwischen einem Körper und einem externen Kraftfeld oder - system (wenn sich das Objekt in einem solchen befindet) zusammenhängt das Feld) oder intern (wenn sich das Feld innerhalb des Objekts befindet). Es handelt sich sozusagen um Energie in Kraft, das heißt, sie kann sofort in andere Energieformen wie beispielsweise kinetische umgewandelt werden.

Die potentielle Energie eines Systems, unabhängig von seinem Ursprung, repräsentiert die in ihm gespeicherte Energie, die aufgrund seiner Konfiguration oder seiner Position und damit zur Messung vorhanden ist ein Bezugspunkt oder eine Konfiguration muss berücksichtigt werden.

Das Konzept der potentiellen Energie ist sowohl für konservative (die dazu neigen, Energie zu bewahren) als auch dissipative (die dazu neigen, sie zu verlieren) physikalische Systeme nützlich, für die es die Energie hinzufügen muss Systemkinetik: Diese Summe ergibt die mechanische Gesamtenergie davon:

Potenzielle Energie + kinetische Energie = mechanische Gesamtenergie

Diese Art von Energie wird nicht nur von der klassischen Mechanik, sondern auch von der relativistischen Mechanik und der angewandten Quantenphysik untersucht nur zu Partikelsystemen. Die potentielle Energie kann nach den Kräften klassifiziert werden, die unter anderem Gravitationskräfte, elastische Kräfte und chemische Kräfte hervorrufen.

Siehe auch: Solarenergie.

1. Gravitationspotentialenergie

Diese Art von potentieller Energie wird basierend auf der Anziehungskraft der Erde oder zwischen Massen unterschiedlicher Größe definiert, die sich in der Nähe der anderen befinden. Diese Massen können die der Sonne und der Planeten sein, die sie umkreisen, oder die eines Wagens des russischen Berges, wenn er die Spitze des Gipfels erreicht.

In diesem letzten Beispiel ist die potenzielle Energie, die die Anziehungskraft auf dem Land in dem Auto ansammelt, das oben ankommt, auf seiner geplanten Route die größtmögliche und wird dann bei in kinetische Energie umgewandelt Lassen Sie den Wagen bei seinem Sturz die Schienen runter. An diesem Punkt der maximalen Energiespeicherung ist die Geschwindigkeit 0 und es findet keine Bewegung statt.

1. Elastische potentielle Energie

Die elastische potentielle Energie hat mit der Eigenschaft der Elastizität der Materie zu tun, die die Tendenz darstellt, ihre ursprüngliche Form abrupt wiederherzustellen, nachdem sie Verformungskräften ausgesetzt worden ist, die größer sind als ihr Widerstand. Diese abrupte Bewegung ist diejenige, die in den Federn wirkt, die komprimiert und dekomprimiert werden, oder die alten Kriegswaffen wie Katapulten oder Bögen, die Pfeile abschießen, Bedeutung verleiht.

In diesem letzten Beispiel erreicht die Energie des elastischen Potentials ihr Maximum, wenn der Lichtbogen beim Ziehen an der elastischen Faser enger wird und das Holz leicht gebogen wird, jedoch mit einer Geschwindigkeit von 0. Im nächsten Moment wird die potentielle Energie kinetisch und der Pfeil wird mit voller Geschwindigkeit nach vorne geschleudert.

1. Chemische potentielle Energie

Im Fall von potentieller chemischer Energie beziehen wir uns auf die Art und Weise, wie Atome und Moleküle in chemischen Bindungen strukturiert sind, die Energie speichern können, wie sie im Körper von Tieren mit Glucose, der Verbindung, aus der wir die erhalten, vorkommt Energie, um unseren Stoffwechsel anzutreiben.

Letzteres geschieht durch die Oxidation des Glucosemoleküls, dessen Bindungen beim Aufbrechen die chemische potentielle Energie freisetzen, die sich in ihnen befand. Das gleiche passiert zum Beispiel mit dem fossilen Kraftstoff (Kohlenwasserstoffe) im Gastank des Autos, bevor er im Motor verbrannt wird, der seine potenzielle chemische Energie in kinetische Energie umwandelt, um das Fahrzeug zu starten.

1. Elektrostatische potentielle Energie

In Bezug auf Elektrizität gilt das Konzept der potentiellen Energie auch, insbesondere wenn es um Stromkreise (in denen Elektrizität erhalten bleibt) oder um Methoden zum Speichern des Stroms geht, die dann in andere Energieformen umgewandelt werden können, wie z die kinetische, thermische oder Licht, angesichts der enormen Vielseitigkeit der Elektrizität.

Das elektrische Potential wird in der Tat durch elektrostatische Potentialenergie berechnet, die abstoßend sein kann (wenn die Ladungen gleich sind) oder anziehend sein kann (wenn sie ein anderes Vorzeichen haben), wodurch gegebenenfalls positive oder negative Potentialenergie entsteht. .