Potenciální energie

Jak vyplývá z Zákon zachování energie, každé tělo má vždy energii. Za přítomnosti pohybu je to zřejmé: je rychlost nebo zrychlení, které vynásobené hmotností dává požadovaný výsledek. Avšak v případě, kdy je tělo nehybné, může být paradoxně charakterizováno také jako energie.

A tak, kinetické energie vzniká při pohybu, potenciálu - při interakci několika těles. Je-li vše od prvního více či méně zřejmé, pak síla, která se objevuje mezi dvěma nemovitými objekty, často zůstává nad pochybností.

Je všeobecně známo, že planeta Země ovlivňuje všechna těla, která jsou na jejím povrchu na úkor gravitační pole. To znamená, že přitahuje nějaký objekt s určitou silou. Když přesunete objekt, změňte jeho výšku, dochází také ke změně energetických indikátorů. V okamžiku zvedání má tělo zrychlení. Nicméně, v jeho nejvyšším bodě, kdy je objekt (i za zlomek sekundy) nehybný, má potenciální energii. Věc spočívá v tom, že je stále přitahován k Zemi, s nímž se vzájemně ovlivňuje požadované tělo.

Jinými slovy, potenciální energie vzniká vždy díky interakci několika objektů tvořících systém, bez ohledu na velikost samotných objektů. Současně je jedna z nich reprezentována naší planetou.

Potenciální energie je množství, které závisí na hmotnosti předmětu a na výšce, do které je zvednut. Mezinárodním označením jsou latinské písmena Ep. Vzorec pro potenciální energii je následující:

Ep = mgh,

Kde m je hmotnost, g je zrychlení volný pád, h je výška.

Je důležité podrobněji zvážit parametr nadmořské výšky, protože často způsobuje potíže při řešení problémů a pochopení hodnoty zvažovaného množství. Faktem je, že každý vertikální pohyb těla má svůj počáteční a konečný bod. Pro správné určení potenciální energie interakce těl je důležité znát počáteční výšku. Není-li zadán, je jeho hodnota nula, to znamená, že se shoduje s povrchem Země. V případě, že je známo jak počáteční referenční bod, tak konečná výška, je třeba najít rozdíl mezi nimi. Výsledné číslo se stane požadovaným h.

Je také důležité poznamenat, že potenciální energie systému může mít zápornou hodnotu. Předpokládejme, že jsme již zvedli tělo nad úrovní Země, takže má výšku, kterou budeme nazývat počáteční. Když je snížen, vzorec vypadá takto:

Ep = mh (h2-h1).

Je zřejmé, že h1 je větší než h2, a proto bude hodnota záporná, což dává celému vzorci znaménko mínus.

Je zajímavé, že potenciální energie je vyšší, čím dál od povrchu Země je tělo. Abychom lépe pochopili tuto skutečnost, zamyslíme se: čím je vyšší, je třeba tělo zvednout nad Zemi, tím důkladněji dokonalá práce. Čím vyšší je hodnota práce jakékoli síly, tím více, relativně řečeno, je více energie investováno. Potenciální energie, jinými slovy, je energie příležitosti.

Podobným způsobem lze měřit energii interakce těl, když je objekt nakloněn.

V rámci daného tématu je nutné samostatně projednat interakci nabité částice a elektrického pole. V takovém systému bude potenciální nabíjecí energie. Zvažme tuto skutečnost podrobněji. Při každém náboji, který je uvnitř elektrického pole, působí stejná síla. Pohyb částice je důsledkem práce této síly. Vzhledem k tomu, že nabíjení samotné a elektromagnetické pole (přesněji tělo, které ji vytvořilo) je systém, získáváme také potenciální energii přenosu náboje v daném poli. Vzhledem k tomu, že tento druh energie je zvláštní případ, dostal název elektrostatický.