Potenciální energie
Z Multimediaexpo.cz
Potenciální energie (též polohová energie) je druh energie, kterou má každé těleso nacházející se v potenciálovém poli určité síly. Podle síly působící na dané těleso lze rozlišit více druhů potenciální energie: gravitační potenciální energie, potenciální energie pružnosti, tlaková potenciální energie, elektrostatická potenciální energie.
Obsah |
Značení
Výpočet
Obecně
Pro přírůstek potenciálních energií platí
- \(\Delta E_{\mathrm p} = E_{\mathrm 2} - E_{\mathrm 1} = -W \,\),
kde \(W\) je práce, kterou vykonají síly pole, a \(E_{\mathrm 1}\), \(E_{\mathrm 2}\) je potenciální energie v bodech \(1\) a \(2\). Pro elementární přírůstky lze předchozí vztah zapsat ve tvaru
- \(\mathrm{d}E_{\mathrm p} = -\mathrm{d}W \,\)
Pomocí obecného vztahu pro práci lze pak určit
- \(E_{\mathrm p} = - \int \mathbf{F}\cdot\mathrm{d}\mathbf{s}\)
V konkrétních případech je podle působící síly vhodné využít vhodných speciálních vztahů pro mechanickou práci, práci elektrického pole, práci magnetického pole apod.
Potenciální energie tíhová
V případě, že lze silové působení popsat homogenním tíhovým polem s tíhovým zrychlením \(g \,\) (tedy v přiblížení, kdy zanedbáváme pokles tíhového zrychlení s výškou), lze potenciální energii tělesa s hmotností \(m \,\) vyjádřit jednoduchým vztahem
- \(E_{\mathrm p} = mgh \,\),
kde \(h \,\) je výška nad úrovní, pro kterou je potenciální energie nulová (zpravidla zemský povrch).
Vlastnosti
- Potenciální energie může nabývat kladných i záporných hodnot.
- Potenciální energie je relativní, záleží na tom, vzhledem k čemu se vztahuje. Při výpočtech se nulová hladina potenciální energie volí buď v rovnovážné poloze, kde jsou příslušné síly v rovnováze, nebo v nekonečnu, kde je velikost příslušných sil na těleso nulová. Pro přeměnu energií ale na volbě nulové hladiny potenciální energie nezáleží, rozhodující je pouze změna této energie.
- Potenciální energie je definovaná pouze v potenciálovém silovém poli, což je pole, jehož rotace je rovna nule. V takovém poli lze definovat potenciál \(U\). Potenciální energii je pak možné vyjádřit prostřednictvím potenciálu.
Související články
| Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010 |
|---|
| Informace o článku.
Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. |