우리는 위치 에너지가 무엇인지, 존재하는 다양한 유형과 몇 가지 예를 설명합니다.
위치 에너지는 무엇입니까?
위치 에너지는 일종의기계적 에너지 이는 신체와 외부(물체가 필드에 있는 경우) 또는 내부(필드가 객체 내에 있는 경우) 힘의 시스템 또는 필드 사이의 관계와 관련됩니다. 그것은 에너지에 관한 것입니다. 힘즉, 예를 들어 역학과 같은 다른 형태의 에너지로 즉시 변환될 수 있습니다.
시스템의 위치 에너지는 그 기원이 무엇이든 주어진 구성이나 위치에 따라 시스템에 "저장된" 에너지를 나타내므로 이를 측정하려면 기준점이나 구성을 고려해야 합니다.
위치 에너지의 개념은 보수적(에너지를 보존하는 경향이 있음) 및 소산(잃는 경향이 있는) 물리적 시스템 모두에 유용합니다. 잠재적 에너지와 운동 에너지 시스템의 구성 기계적 에너지:
위치 에너지 + 운동 에너지 = 총 기계적 에너지
이러한 유형의 에너지는 고전 역학뿐만 아니라 상대론적 역학 및 양자 물리학(이를 시스템에 적용하는)에서도 연구됩니다.입자). 위치 에너지는 중력, 탄성, 화학 등과 같이 에너지를 발생시키는 힘에 따라 분류됩니다.
중력 위치 에너지
중력 위치 에너지는 무거운 물체가 물 속에 잠겼을 때 가지는 에너지로 정의됩니다. 중력장. 중력장은 물체 주위에 생성됩니다. 대중 매우 큼(예: 행성의 질량과 태양).
예를 들어, 롤러 코스터 자동차는 롤러 코스터의 중력장에 잠겨 있기 때문에 가장 높은 위치에서 최대 위치 에너지를 갖습니다. 지구. 마차가 떨어지면 높이가 떨어지면 위치 에너지가 운동 에너지로 변환됩니다.
탄성 위치 에너지
탄성 위치 에너지는 속성과 관련이 있습니다. 탄력 의 문제, 이는 저항보다 큰 변형력을 받은 후 원래 모양으로 회복되는 경향입니다. 탄성 에너지의 명확한 예는 외력의 결과로 늘어나거나 수축하고 그 힘이 더 이상 가해지지 않으면 원래 위치로 돌아가는 스프링의 예입니다.
또 다른 예는 활과 화살 시스템으로, 탄성 섬유가 당겨질 때 활이 당겨질 때 탄성 위치 에너지가 최대값에 도달하여 목재가 약간 구부러지지만 여전히 속도는 0입니다. 다음 순간에 위치 에너지는 운동성이 되고 화살은 전속력으로 앞으로 던집니다.
화학적 포텐셜 에너지
화학적 포텐셜 에너지는 저장된 에너지입니다. 화학적 연결 의원자 와이분자. 예를 들어 포도당은 우리 몸이 만드는 화학적 포텐셜 에너지를 저장합니다. 프로세스 이라고대사) 유지하기 위해 열에너지로 변환 온도 육체적.
자동차의 가스 탱크에 있는 화석 연료(탄화수소)도 마찬가지입니다. 그만큼 화학적 위치 에너지 가솔린의 화학 결합에 저장되어 기계적 에너지로 변환되어 차량을 시동합니다.
정전기 위치 에너지
에서 전기 또한 역학과 같은 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있는 위치 에너지의 개념을 적용합니다. 열의 또는 빛, 엄청난 다양성을 감안할 때 전자기학.
이 경우 에너지는 에 의해 생성된 전기력의 장에서 발생합니다. 입자 청구.