Potentiaalinen energia on energia jolla esineellä on sijaintinsa suhteessa muihin esineisiin. Sitä kutsutaan mahdollinen koska sillä on potentiaali muuntaa muihin energian muodot, kuten kineettinen energia. Potentiaalienergia määritellään yhtälöissä yleensä isolla kirjaimella U tai joskus PE: llä.
Potentiaalinen energia voi viitata myös muihin varastoidun energian muotoihin, kuten esimerkiksi lähteestä peräisin olevaan energiaan netto sähkövaraus, kemialliset sidokset tai sisäiset rasitukset.
Esimerkkejä potentiaalisesta energiasta
Pöydän päällä lepäävässä pallissa on potentiaalienergiaa, jota kutsutaan painovoimapotentiaalienergiaksi, koska se tulee pallon asemasta gravitaatiokentällä. Mitä massiivisempi esine on, sitä suurempi on sen painovoimapotentiaalienergia.
Vedätyllä keulalla ja puristetulla jousella on myös potentiaalista energiaa. Tämä on elastinen potentiaalienergia, joka syntyy esineen venyttämisestä tai puristamisesta. Joustaville materiaaleille venytyksen määrän lisääminen lisää varastoidun energian määrää. Jousissa on energiaa venytettynä tai puristettuna.
Kemiallisilla sidoksilla voi myös olla potentiaalienergiaa, joka on johdettu elektronista, jotka liikkuvat lähempänä tai kauempana atomista. Sähköjärjestelmässä potentiaalienergia ilmaistaan Jännite.
Mahdolliset energiayhtälöt
Jos nostat a massam mennessä h metriä, sen potentiaalinen energia on MGH, missä g on painovoimasta johtuva kiihtyvyys: PE = mgh.
Jouselle potentiaalienergia lasketaan seuraavan perusteella: Hooken laki, missä voima on verrannollinen venytyksen tai puristuksen pituuteen (x) ja jousvakioon (k): F = kx.
Siten elastisen potentiaalienergian yhtälö on PE = 0,5 kx2