- Cos'è l'energia potenziale?
- Energia potenziale gravitazionale
- Energia potenziale elastica
- Energia potenziale chimica
- Energia potenziale elettrostatica
Spieghiamo cos'è l'energia potenziale, i diversi tipi che esistono e alcuni esempi.
Cos'è l'energia potenziale?
L'energia potenziale è un tipo dienergia meccanica che è associato alla relazione tra un corpo e un campo o sistema di forze esterno (se l'oggetto si trova nel campo) o interno (se il campo è all'interno dell'oggetto). Si tratta di energia in potenza, cioè può essere immediatamente trasformato in altre forme di energia, come ad esempio la cinetica.
L'energia potenziale di un sistema, qualunque sia la sua origine, rappresenta l'energia “immagazzinata” in esso data la sua configurazione o posizione e, quindi, per misurarla, bisogna tener conto di un punto di riferimento o configurazione.
Il concetto di energia potenziale è utile sia per i sistemi fisici conservativi (che tendono a conservare energia) che dissipativi (che tendono a perdere). Energia potenziale e Energia cinetica di un sistema costituiscono la sua energia meccanica:
Energia potenziale + energia cinetica = energia meccanica totale
Questo tipo di energia è studiato non solo dalla meccanica classica, ma anche dalla meccanica relativistica e dalla fisica quantistica (che la applica ai sistemi diparticelle). L'energia potenziale è classificata in base alle forze che le danno origine, come gravitazionale, elastica, chimica, tra le altre.
Energia potenziale gravitazionale
L'energia potenziale gravitazionale è definita come l'energia che un corpo massiccio possiede quando immerso in a campo gravitazionale. I campi gravitazionali vengono creati attorno agli oggetti con masse molto grandi (ad esempio, le masse dei pianeti e il sole).
Ad esempio, un'auto sulle montagne russe ha un'energia potenziale massima nella sua posizione più alta a causa dell'immersione nel campo gravitazionale delle montagne russe. terra. Una volta che il carro è caduto, perdendo altezza, l'energia potenziale si trasforma in energia cinetica.
Energia potenziale elastica
L'energia potenziale elastica ha a che fare con la proprietà di elasticità del questione, che è la tendenza a riprendere la sua forma originale dopo essere stato sottoposto a forze di deformazione maggiori della sua resistenza. Un chiaro esempio di energia elastica è quello di una molla che si allunga o si contrae a causa di una forza esterna e ritorna nella sua posizione originale una volta che tale forza non viene più applicata.
Un altro esempio è il sistema arco e freccia, in cui l'energia potenziale elastica raggiunge il suo valore massimo quando l'arco viene tirato mentre viene tirata la fibra elastica, piegando leggermente il legno, ma sempre a velocità zero. Nell'istante successivo, l'energia potenziale diventa cinetica e la freccia viene lanciata a tutta velocità in avanti.
Energia potenziale chimica
L'energia potenziale chimica è l'energia immagazzinata in legami chimici delatomi sìmolecole. Un esempio è il glucosio nel nostro corpo, che immagazzina energia potenziale chimica che il nostro corpo (mediante a processi che si chiamametabolismo) si trasforma in energia termica per mantenere temperatura corporeo.
Lo stesso vale per i combustibili fossili (idrocarburi) nel serbatoio di un'auto. Il energia potenziale chimica Immagazzinato nei legami chimici della benzina, viene convertito in energia meccanica per avviare il veicolo.
Energia potenziale elettrostatica
Nel elettricità applica anche il concetto di energia potenziale, che può essere convertita in altre forme di energia, come la cinetica, termico o luce, data l'enorme versatilità del elettromagnetismo.
In questo caso, l'energia risulta dal campo di forze elettriche prodotte dal particelle addebitato.