Utama sains

Fizik tenaga berpotensi

Fizik tenaga berpotensi
Fizik tenaga berpotensi

Video: fIZIK tG 4 Haba : Muatan haba tentu 2024, Jun

Video: fIZIK tG 4 Haba : Muatan haba tentu 2024, Jun
Anonim

Tenaga berpotensi, tenaga tersimpan yang bergantung pada kedudukan relatif pelbagai bahagian sistem. Mata air mempunyai lebih banyak tenaga berpotensi apabila dimampatkan atau diregangkan. Sebiji bola keluli mempunyai lebih banyak tenaga berpotensi yang dibangkitkan di atas tanah daripada yang ada setelah jatuh ke Bumi. Dalam kedudukan yang dinaikkan ia mampu melakukan lebih banyak kerja. Tenaga berpotensi adalah hak milik sistem dan bukan dari badan atau zarah individu; sistem yang terdiri daripada Bumi dan bola yang dibangkitkan, misalnya, mempunyai lebih banyak tenaga berpotensi kerana kedua-duanya semakin terpisah.

Tenaga berpotensi timbul dalam sistem dengan bahagian-bahagian yang saling menguatkan kekuatan bergantung pada konfigurasi, atau kedudukan relatif, bahagian-bahagian tersebut. Bagi sistem bola Bumi, daya graviti antara keduanya hanya bergantung pada jarak yang memisahkan mereka. Kerja yang dilakukan dalam memisahkan mereka lebih jauh, atau menaikkan bola, memindahkan tenaga tambahan ke sistem, di mana ia disimpan sebagai tenaga berpotensi graviti.

Tenaga berpotensi juga merangkumi bentuk lain. Tenaga yang tersimpan di antara plat kapasitor yang dikenakan adalah tenaga keupayaan elektrik. Apa yang biasanya dikenali sebagai tenaga kimia, kapasiti suatu zat untuk melakukan kerja atau untuk mengembangkan haba dengan mengalami perubahan komposisi, dapat dianggap sebagai tenaga berpotensi yang dihasilkan dari kekuatan bersama di antara molekul dan atomnya. Tenaga nuklear juga merupakan bentuk tenaga berpotensi.

Tenaga berpotensi sistem zarah hanya bergantung pada konfigurasi awal dan akhir mereka; ia bebas dari jalan yang dilalui oleh zarah. Dalam hal bola keluli dan Bumi, jika posisi awal bola adalah permukaan tanah dan posisi terakhir adalah 10 kaki di atas tanah, tenaga potensialnya sama, tidak kira bagaimana atau dengan jalur apa bola itu dinaikkan. Nilai tenaga berpotensi sewenang-wenang dan relatif terhadap pilihan titik rujukan. Dalam kes yang disebutkan di atas, sistem akan memiliki potensi tenaga dua kali lebih banyak jika kedudukan awal adalah bagian bawah lubang sedalam 10 kaki.

Tenaga berpotensi graviti di dekat permukaan Bumi dapat dikira dengan mengalikan berat objek dengan jaraknya di atas titik rujukan. Dalam sistem terikat, seperti atom, di mana elektron ditahan oleh daya tarikan daya ke inti, rujukan sifar untuk tenaga berpotensi adalah jarak dari nukleus yang begitu besar sehingga daya elektrik tidak dapat dikesan. Dalam kes ini, elektron terikat mempunyai tenaga berpotensi negatif, dan elektron yang sangat jauh mempunyai tenaga berpotensi sifar.

Tenaga berpotensi boleh ditukarkan menjadi tenaga gerakan, yang disebut tenaga kinetik, dan seterusnya menjadi bentuk lain seperti tenaga elektrik. Oleh itu, air di belakang empangan mengalir ke paras yang lebih rendah melalui turbin yang menghidupkan penjana elektrik, menghasilkan tenaga elektrik ditambah dengan sedikit tenaga haba yang tidak dapat digunakan akibat pergolakan dan geseran.

Dari segi sejarah, tenaga berpotensi disertakan dengan tenaga kinetik sebagai bentuk tenaga mekanikal sehingga jumlah tenaga dalam sistem graviti dapat dikira sebagai pemalar.