Potentiell energi

Från Wikipedia
(Omdirigerad från Elastisk energi)
Hoppa till: navigering, sök
En armborstskytt laddar vapnet med elastisk energi, som vid avfyrningen omvandlas till kinetisk energi.

Potentiell energi är en form av mekanisk energi, tillsammans med kinetisk energi. Det finns två former av potentiell energi: lägesenergi och elastisk energi. I ett friktionsfritt mekaniskt system är summan av potentiell och kinetisk energi konstant. I oscillerande system som pendeln eller en oscillerande sträng finns en växelvis minskning och ökning av den potentiella energin.

Lägesenergi[redigera | redigera wikitext]

Lägesenergi är energi som finns hos ett föremål som påverkas av ett kraftfält, så som gravitation eller elektriska fält. Potentiell energi anges jämfört med en referenspunkt – exempelvis kan lägesenergi från gravitation anges jämfört med markhöjd eller havsnivån. Den mest strikta referenspunkten är en punkt på oändligt avstånd, där alla kraftfält är 0. Sett ur det perspektivet är den potentiella energin negativ för alla föremål i universum.

Lägesenergi för en massa i ett likformigt gravitationsfält kan beräknas med formeln

E_\mathrm{pot} = mgh , \,

där m är massan, h är höjden och tyngdaccelerationen g antas vara konstant över höjdskillnaden.

Lägesenergi för två elektriska laddningar på avståndet r kan beräknas med formeln

W_{pot} = k_e\frac{q_1 q_2}{r}

där k är Coulombs konstant.

Elastisk energi[redigera | redigera wikitext]

Elastisk energi är den potentiella energi som "upplagras" i ett elastiskt material som utsätts för deformation, till exempel för ett utsträckt gummiband eller hos en spiralfjäder som trycks samman. Om Hookes lag gäller, är den potentiella energin proportionell mot kvadraten på lägesförändringen:

E_\mathrm{pot} = \tfrac12 k (x-x_0)^2,

där k är elasticitetskonstanten och x0 är jämviktsläget.

På atomnivå kan elastisk energi beskrivas som elektrisk lägesenergi, då molekyler flyttas från det läge där de har lägst lägesenergi.