Potentiële energie is de latente energie in een object in rust en is een van de twee vormen van energie. De andere vorm, kinetische energie, is de energie die wordt uitgedrukt door een bewegend object. Potentiële energie is een kernbegrip van elke op fysica gebaseerde discussie en een van de meest invloedrijke variabelen in de formules die ons bekende universum beschrijven.
Potentiële energie is in wezen hoe het klinkt, hoewel er een paar fijne kneepjes bij betrokken zijn. De werkelijke potentiële energie van een object hangt af van de positie ten opzichte van andere objecten. Een steen heeft bijvoorbeeld meer potentiële energie opgehangen aan een gebouw met twee verdiepingen dan op de grond rust. Dat komt omdat de relatieve positie van de steen ten opzichte van de aarde hem meer energie geeft. Twee stenen naast elkaar geven elkaar echter niet meer energie, omdat er geen kracht op inwerkt.
Hetzelfde principe kan op elke schaal worden toegepast, of het nu galactisch of atomair is. Atomen hebben inderdaad ook potentiële energie, hoewel hun constante beweging veel van hun potentiële energie in kinetische energie verschuift.
Hoe potentiële energie te berekenen
Energie verwijst naar het vermogen van een object of systeem om werk uit te voeren. Het komt in vele vormen voor, waaronder mechanische, thermische, chemische, nucleaire en andere. Werk verwijst naar de overdracht van energie van het ene object naar het andere en heeft een nauwe relatie met kinetische energie. Vermogen is de snelheid waarmee energie wordt overgedragen tussen twee of meer objecten. Deze drie concepten zijn nauw met elkaar verbonden en het begrijpen van elk concept vereist de context van de andere.
Energie en werk worden gemeten met joules, genoemd naar James Prescott Joule, de fysicus die verantwoordelijk is voor het maken van de formules die de energieoverdracht zinvol maken. Energie en werk worden gemeten met dezelfde eenheden omdat het twee kanten van dezelfde medaille zijn - werk is gewoon energie in beweging.
Vermogen wordt gemeten in watt, genoemd naar de Schotse uitvinder James Watt. Wattage is een maat voor warmteontwikkeling. Telkens wanneer energie wordt overgedragen, wordt warmte gegenereerd en hoe sneller deze wordt overgedragen, hoe meer warmte wordt gecreëerd.
Een gemakkelijke manier om deze interactie te visualiseren is met je handen. Als je het koud hebt, kun je je handen tegen elkaar wrijven voor warmte. Denk nu eens aan je handen die zo snel samen trillen als je ze kunt bewegen. Er wordt meer energie gebruikt, wat betekent dat er meer werk wordt verzet. Dat werk kost meer kracht, wat meer warmte genereert.
De potentiële energie van een bepaald object is een meting van het potentieel om te werken, warmte te creëren en energie op te wekken. Om deze reden is de berekening van de potentiële energie van een object de som van de massa, afstand tot de aarde, elektrische lading, afstand tot andere objecten en interne elastische krachten (dat wil zeggen elke interne mechanische kracht). Vereenvoudigd kan deze formule worden geschreven als: Potentiële energie = mgh, waar m is de massa, gemeten in kilogram; g is de versnelling als gevolg van zwaartekracht (9,8 m / s ^ 2 aan het aardoppervlak); en h is de hoogte, gemeten in meters.
