Kaj je enačba potencialne energije?

Več enačb, ki se uporabljajo v znanosti, izhaja iz enačbe potencialne energije. Splošna enačba potencialne energije pomeni, da je delo, opravljeno v sistemu, enako izgubljeni potencialni energiji. Potencialna energija je vsaka shranjena energija v sistemu, ki se izgubi, ko je delo opravljeno. Pojavlja se v številnih običajnih oblikah, kot je gravitacijska potencialna energija, ki se izgubi, ko nekaj pade proti Zemlji. V vsaki obliki bo enačba potencialne energije pokazala, od kod prihaja energija za opravljanje dela.

Vzmeti hranijo energijo v obliki elastične potencialne energije, ki se sprosti, ko se vzmet sprosti. Raztezanje omogoča shranjevanje energije, potencialna energija vzmeti pa je enaka količini dela, ki jo lahko opravi vzmet, ko se sprosti. Številni drugi predmeti hranijo energijo v obliki elastične potencialne energije, vključno z gumijastimi trakovi in ​​strunami za kitaro. Oba se težje raztegneta, da povzročita hitrejše tresljaje, kar pomeni več dela zaradi bolj elastične potencialne energije.

Gravitacija lahko shranjuje energijo, ker vso maso rahlo privlači druga masa. Enačba potencialne energije za gravitacijo je v več oblikah. Zemljina gravitacija shranjuje potencialno energijo in deluje, ko se predmeti dvignejo in omogočijo, da se pritegnejo nazaj proti Zemlji. Ko se voziček vzpenja na hrib, se njegova energija shranjuje. Ko voziček gre čez hrib, se sprosti vsa shranjena potencialna energija, zaradi česar se voziček premika hitreje ali opravlja delo. Druge enačbe potencialne energije za gravitacijo vključujejo vesoljske orbite, galaktično gibanje in črne luknje.

Sprememba temperature predstavlja delo, enačba potencialne energije za kemikalije pa običajno meri spremembo temperature. Kemikalije hranijo energijo v obliki vezi. Te vezi se lahko zlomijo in spremenijo položaj, da sprostijo potencialno energijo in povečajo temperaturo. Merjenje te spremembe pokaže, koliko potencialne energije ima kemična reakcija. Zgorevanje bencina kaže, kako tekočina shranjuje potencialno energijo in jo sprošča za proizvodnjo ekstremne toplote.

Jedrska energija, kot je fisija, je primer jedrske potencialne energije. Moč je enaka delu, opravljenemu v določenem času, jedrsko moč pa je mogoče izračunati iz enačbe jedrske potencialne energije. Ta energija je shranjena v zelo tesnih povezavah med deli, ki sestavljajo atome. Med jedrsko cepijo atomi absorbirajo dodatne dele in postanejo nestabilni. Ko se atomi razgradijo na stabilnejše atome, sprostijo energijo, shranjeno v tesnih povezavah, ki se zlomijo.