L'energia potenziale è l'energia latente in un oggetto a riposo, ed è una delle due forme di energia. L'altra forma, l'energia cinetica, è l'energia espressa da un oggetto in movimento. L'energia potenziale è un concetto chiave di qualsiasi discussione basata sulla fisica e una delle variabili più influenti nelle formule che descrivono il nostro universo noto.
L'energia potenziale è essenzialmente ciò che sembra, anche se ci sono alcune complessità coinvolte. L'energia potenziale effettiva di un oggetto dipende dalla sua posizione rispetto ad altri oggetti. Ad esempio, un mattone ha più energia potenziale sospesa fuori da un edificio a due piani di quanto non poggi a terra. Questo perché la posizione relativa del mattone rispetto alla Terra gli dà più energia. Due mattoni uno accanto all'altro, tuttavia, non si danno più energia, perché non vi è alcuna forza che agisce su di essi.
Lo stesso principio può essere applicato su qualsiasi scala, sia galattica che atomica. In effetti, anche gli atomi possiedono energia potenziale, sebbene il loro costante movimento sposta gran parte della loro energia potenziale in energia cinetica.
Come calcolare l'energia potenziale
L'energia si riferisce alla capacità di un oggetto o sistema di eseguire il lavoro. È disponibile in molte forme, tra cui meccanica, termica, chimica, nucleare e altre. Il lavoro si riferisce al trasferimento di energia da un oggetto a un altro e ha una stretta relazione con l'energia cinetica. La potenza è la velocità con cui l'energia si trasferisce tra due o più oggetti. Questi tre concetti sono strettamente correlati e la comprensione di ciascun concetto richiede il contesto degli altri.
Energia e lavoro sono misurati usando joule, chiamato per James Prescott Joule, il fisico responsabile della creazione delle formule che danno senso al trasferimento di energia. Energia e lavoro sono misurati usando le stesse unità perché sono due facce della stessa medaglia: il lavoro è solo energia in movimento.
La potenza è misurata in watt, chiamato per l'inventore scozzese James Watt. La potenza è una misura della generazione di calore. Ogni volta che viene trasferita energia, viene generato calore e più velocemente si trasferisce, più calore viene creato.
Un modo semplice per visualizzare questa interazione è con le tue mani. Quando hai freddo, potresti strofinare le mani per riscaldarti. Ora pensa alle tue mani che vibrano insieme il più velocemente possibile. Viene utilizzata più energia, il che significa che viene svolto più lavoro. Quel lavoro richiede più energia, che genera più calore.
L'energia potenziale di un dato oggetto è una misura del suo potenziale per fare lavoro, creare calore e generare energia. Per questo motivo, il calcolo dell'energia potenziale di un oggetto è la somma della sua massa, distanza dalla Terra, carica elettrica, distanza da altri oggetti e forze elastiche interne (cioè qualsiasi forza meccanica interna). Semplificata, questa formula può essere scritta come: Energia potenziale = mgh, dove m è la massa, misurata in chilogrammi; g è l'accelerazione dovuta alla gravità (9,8 m / s ^ 2 sulla superficie della Terra); e h è l'altezza, misurata in metri.
