כדלקמן מתוך חוק שימור אנרגיה, כללגוף יש תמיד אנרגיה. בנוכחות תנועה, זה ברור: יש מהירות או תאוצה, אשר, מוכפל מסה, נותן את התוצאה הרצויה. עם זאת, במקרה שבו הגוף הוא ללא תנועה, זה, באופן פרדוקסלי, ניתן גם מאופיין כמו אנרגיה.
אז, אנרגיה קינטית מתרחשת כאשרתנועה, פוטנציאל - באינטראקציה של מספר גופים. אם עם הראשון כל דבר פחות או יותר ברור, אז לעתים קרובות את הכוח המתעוררים בין שני אובייקטים קבוע נשאר מעבר להבנה.
Общеизвестно, что планета Земля воздействует на כל הגופים ממוקמים על פני השטח שלה בגלל שדה הכבידה. כלומר, הוא מושך כל אובייקט עם כוח מסוים. בעת הזזת האובייקט, שינוי גובהו, יש גם שינוי במדדי האנרגיה. מיד ברגע של הרמת הגוף יש האצה. עם זאת, בנקודה הגבוהה ביותר שלה, כאשר האובייקט (אפילו עבור שבריר שנייה) הוא נייח, יש לו פוטנציאל אנרגיה. העניין הוא שהוא עדיין מושך את השדה של כדור הארץ כלפי עצמו, שבו הגוף חיפש אינטראקציה.
במילים אחרות, אנרגיה פוטנציאלית מתעוררתתמיד בגלל אינטראקציה בין כמה עצמים היוצרים מערכת, ללא קשר לגודל העצמים עצמם. יתר על כן, כברירת מחדל, אחד מהם מיוצג על ידי הפלנטה שלנו.
אנרגיה פוטנציאלית היא כמות בהתאם למסה של האובייקט והגובה אליו הוא מורם. הכינוי הבינלאומי הוא האותיות הלטיניות. הנוסחה לאנרגיה פוטנציאלית היא כדלקמן:
Ep = mgh,
איפה ש- m הוא מסה, g הוא תאוצה בכבידה, h גובה.
חשוב לקחת בחשבון את פרמטר הגובה ביתר פירוט,מכיוון שלעתים קרובות זה הופך להיות גורם לקושי בפתרון בעיות והבנת ערך הכמות המדוברת. העובדה היא שלכל תנועה אנכית של הגוף יש נקודת התחלה וסיום משלה. לקביעה נכונה של האנרגיה הפוטנציאלית לאינטראקציה בין גופים, חשוב לדעת מה הגובה הראשוני. אם הוא לא מצוין, אז ערכו הוא אפס, כלומר הוא עולה בקנה אחד עם פני כדור הארץ. במקרה, אם ידועים גם נקודת ההתייחסות וגם הגובה הסופי, יש למצוא את ההבדל ביניהם. המספר המתקבל יהפוך ל- h הרצוי.
חשוב גם לציין כי אנרגיה פוטנציאליתלמערכות יכול להיות ערך שלילי. נניח שכבר הגדלנו את הגוף מעל פני כדור הארץ, לכן יש לו גובה שנקרא ראשוני. כשמורידים אותה, הנוסחה תיראה כך:
Ep = mh (h2-h1).
ברור ש- h1 גדול מ- h2, לכן הערך יהיה שלילי, מה שייתן לכל הנוסחה סימן מינוס.
מוזר שהאנרגיה הפוטנציאלית היא גבוהה יותר,ככל שמרחוק פני האדמה נמצא הגוף. בכדי להבין טוב יותר עובדה זו, הבה נחשוב: ככל שאתה זקוק לגובה מעל כדור הארץ גבוה יותר, העבודה המושלמת יותר ביסודיות. ככל שערך העבודה של כל כוח גבוה יותר, כך מושקעת יותר אנרגיה, באופן יחסי. אנרגיה פוטנציאלית, במילים אחרות, היא אנרגיה של הזדמנות.
בצורה דומה, תוכלו למדוד את אנרגיית האינטראקציה של גופים כאשר חפץ נמתח.
במסגרת הנושא הנדון, יש צורך בנפרדדנו באינטראקציה של חלקיק טעון ושדה חשמלי. במערכת כזו, האנרגיה הפוטנציאלית של המטען תהיה קיימת. הבה נבחן עובדה זו ביתר פירוט. כל מטען בשדה החשמלי מושפע מכוח בעל אותו שם. תנועת החלקיקים מתרחשת עקב העבודה המיוצרת על ידי כוח זה. בהתחשב בעובדה שהמטען בפועל והשדה האלקטרומגנטי (ליתר דיוק, הגוף שיצר אותו) הוא מערכת, אנו מקבלים גם את האנרגיה הפוטנציאלית של תנועת המטען בתוך שדה נתון. מכיוון שסוג זה של אנרגיה הוא מקרה מיוחד, הוא נקרא אלקטרוסטטי.
