Potansiyel Enerji Nedir?
Potansiyel enerji, konumun depolanmış enerjisidir. Herhangi bir fiziksel sistem tarafından 'depolanan' enerji olarak düşünülebilir. Potansiyel olarak adlandırılır çünkü mevcut haliyle herhangi bir iş yapmıyor veya çevresinde herhangi bir değişikliğe neden olmuyor. Bununla birlikte, kinetik enerji gibi farklı enerji biçimlerine dönüştürülme potansiyeline sahiptir. Bu tür bir enerjiyi ölçmek için standart birim joule'dür.
Enerjiyi açıklamanın bir yolu, her zaman iki formdan birine düşmesidir: potansiyel ve kinetik. Bazı bilim adamları bu açıklamaya çok basitleştirilmiş veya yapay olduğu için itiraz ederler, ancak bazı genel ilkeleri açıklamak için faydalıdır. Kinetik enerji, hareketle ilgili enerjidir. Potansiyel enerji, sabit bir nesne içinde depolanan enerjidir.
Bir nesne orijinal konumundan yer değiştirdiğinde ve onu bu konuma geri çeken enerji olduğunda, potansiyel enerji var olma eğilimindedir. Örneğin, bir yayın ucundaki bir top, orijinal konumuna geri dönmesine izin verildiğinde kinetik enerjiye dönüştürülecek enerjiye sahiptir. Yerin üzerinde tutulan bir ağırlık, serbest bırakıldığında, yerçekimi onu orijinal konumuna geri çekerken potansiyel enerjiye sahip olacaktır.
Bu tür enerjinin en önemli ilkelerinden biri, enerjinin ne yaratılabileceğini ne de yok edilemeyeceğini belirten enerjinin korunumu yasasıdır. Bir nesneyi kaldırmak veya bir yayı sıkıştırmak için harcanan enerji basitçe ortadan kaybolmaz, potansiyel enerji olarak "depolanır". Daha sonra bir geri yükleme kuvveti tarafından kinetik enerji olarak serbest bırakılır. Enerji girişi, enerji çıkışına eşittir; Toplam enerjide herhangi bir kazanç veya kayıp yoktur.
Potansiyel Enerji Türleri
Birçok farklı potansiyel enerji türü vardır. Potansiyel enerji örnekleri, yerçekimi, esneklik, kimya, elektrik ve termal enerji ile ilgili olanları içerir.
Potansiyel elastik enerji, yay veya lastik bant gibi elastik bir nesne stres altında gerildiğinde veya başka bir şekilde deforme olduğunda ortaya çıkar. Bu, bir yayı geri çekerek gösterilebilir. Yayın ipinin şekli geçici olarak deforme olduğu için, serbest bırakıldığında orijinal şekline geri dönmeye çalışacak ve böylece oku iten enerjiyi üretecektir. Yay serbest bırakılana kadar, bu enerji elastik potansiyel enerji olarak var olur.
Potansiyel kimyasal enerji, bir moleküldeki kimyasal bağlarla ilgilidir. Kimyasal reaksiyonlarda, kimyasal potansiyel enerji, bağlar koptukça ve yeniden şekillendikçe diğer enerji biçimlerine dönüştürülür. Bu enerji daha sonra serbest bırakılır ve madde kimyasal bir reaksiyona girdiğinde dönüştürülür. Örneğin, bir yakıt yandığında, kimyasal potansiyel enerjisi ısıya dönüştürülür.
Potansiyel elektrik enerjisi üç ana biçim alır: elektrostatik, elektrodinamik ve nükleer. Duran elektrik yüklü bir nesne, yine elektrik yüklü olan diğer yakındaki nesnelerle ilgili potansiyel enerjiye sahiptir. Bunun bir varyasyonu, hareketsiz olmayan yüklü nesneler içindir; Bu durumda manyetik potansiyel enerji vardır.
Potansiyel elektrostatik enerji, yüklü bir parçacık hareketsiz durumdayken var olur. Diğer yüklü parçacıklara göre konumu nedeniyle potansiyel enerjiye sahiptir. Potansiyel elektrodinamik enerji, hareketli yüklü parçacıklar nedeniyle mevcuttur. Bu parçacıklar, diğer nesneleri hareket ettirme potansiyeline sahip bir elektromanyetik alan oluşturabilir. Potansiyel nükleer enerji, atomların çekirdeğindeki protonlar, elektronlar ve nötronlar gibi atom altı parçacıklar arasındaki ilişkiler nedeniyle var olur.
Yaygın potansiyel enerji örneklerinden bir diğeri de yerçekimi enerjisidir. Düşen bir cisim kinetik enerji sayesinde hızlanacaktır. Nesne yere çarptığında, çarpışmada aynı miktarda enerji ısı ve ses olarak açığa çıkacaktır. Ancak cisim düşmeden önce bu miktarda enerji potansiyel enerji olarak depolanır.
Yerçekimi enerjisinin miktarı hem nesnenin kütlesine hem de durduğu yüksekliğe bağlı olacaktır. Bir kitabı bir raftan daha yüksek bir rafa taşırsanız, kitabın potansiyel enerjisi artacaktır. Aynı kitabın herhangi bir fiziksel değişiklik olmadan potansiyel enerjisini artırabilmesi kafa karıştırıcı görünebilir. Bununla birlikte, potansiyel enerjideki artış, kitabı daha yükseğe kaldırmak için harcadığınız enerjiden gelecek ve ona eşit olacaktır.
