Fizyka

Energia potencjalna grawitacji i potencjalna sprężystości

Energia określa zdolność ciała lub układu ciał do wykonywania pracy

Rodzaje energii mechanicznej

Energia potencjalna grawitacji– energia układu ciał oddziałujących siłami grawitacyjnymi. Wartość tej energii zależy od masy ciał oraz od odległości między nimi. Rośnie, gdy zwiększa się odległość między oddziałującymi ciałami, oraz jest większa w przypadku ciał o większej masie.

Energia potencjalna sprężystości-wartość tej energii zależy od masy ciał oraz od odległości między nimi. Rośnie, gdy zwiększa się odległość między oddziałującymi ciałami, oraz jest większa w przypadku ciał o większej masie.

Energię potencjalną grawitacji posiada ciało, które znajduje się na pewnej wysokości względem wybranego przez nas poziomu odniesienia np. książka na półce względem podłogi, jabłko na drzewie względem powierzchni ziemi. Te ciała mają potencjał do wykonania pracy – przykładowo spadająca cegła może wbić kołek w ziemię.

Wzór na energię potencjalną grawitacji

Przykład: Jabłko wiszące na drzewie posiada energię potencjalną, którą może wykorzystać na rozpędzenie się podczas spadania. Im większa wysokość, na której wisi i im jest cięższe tym bardziej się rozpędzi podczas spadania.

Zmiana energii potencjalnej grawitacji zależy od masy ciała m oraz wysokości h, na której znajdowało się ciało. Zmiana energii potencjalnej grawitacji ΔEp możemy wyrazić wzorem ΔEp​ = m ⋅ g ⋅ h, gdzie m – masa, g – przyspieszenie ziemskie, h – wysokość. ΔEp=m⋅g⋅h

energia potencjalna sprężystości

Energię potencjalną sprężystości posiada ciało, które zostało odkształcone i samorzutnie powróci do swojego pierwotnego stanu np. naciągnięta gumka, rozciągnięta sprężyna, napięty łuk. Te ciała mają potencjał do wykonania pracy – np. napięty łuk może wystrzelić strzałę.

Jednostka energii potencjalnej – dżul

Jednostką energii potencjalnej jest dżul. Nazwa dżul pochodzi od nazwiska angielskiego fizyka Jamesa Joule’a. Jeden dżul jest równy energii (lub pracy) wykonanej przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły.

Wzór na energię potencjalną sprężystości:

Energię potencjalną sprężystości odkształconego ciała ΔEps możemy wyrazić wzorem: ΔEp​s = kx2 / 2, gdzie k to współczynnik sprężystości a x – odkształcenie.

NAJWAŻNIEJSZE

- Energia zgromadzona przez ciało określa jego zdolność do wykonywania pracy. - Odkształcone ciałopowracające do pierwotnej postaci wykonuje pracę dzię ki energii potencjalnej sprężystości. - Energia ciała o masie m podniesionego na wysokość h nad poziomem zerowym (np. powierzchnią Ziemi) nosi nazwę energii potencjalnej grawitacji ( energii potencjalnej ciężkości) i oblicza się ją z e wzoru : Ep=m*g*h. - Jednostką energii potencjalnej jest dżul (1J).

Dziękuję za oglądanie :)

Marlena Piątkowska kl VIIb