Tenaga keupayaan

Tenaga keupayaan

Apa itu tenaga berpotensi?

Tenaga berpotensi adalah tenaga tersimpan yang dimiliki objek kerana kedudukan atau keadaannya. Basikal di atas bukit, buku yang dipegang di atas kepala anda, dan mata air yang diregangkan semuanya mempunyai potensi tenaga.

Cara Mengukur Potensi Tenaga

Unit piawai untuk mengukur tenaga berpotensi adalah joule, yang disingkat sebagai 'J.'

Bagaimana ia berbeza dengan tenaga kinetik?

Tenaga berpotensi adalah tenaga tersimpan sementara tenaga kinetik adalah tenaga pergerakan. Apabila tenaga berpotensi digunakan ia diubah menjadi tenaga kinetik. Anda boleh memikirkan tenaga berpotensi sebagai tenaga kinetik yang menunggu untuk berlaku.

Bola hijau mempunyai potensi tenaga
ke ketinggiannya. Bola ungu mempunyai kinetik
tenaga kerana halaju.
Sebuah Kereta di Bukit

Kita dapat membandingkan tenaga berpotensi dan kinetik dengan mempertimbangkan kereta di bukit. Apabila kereta berada di puncak bukit ia mempunyai tenaga yang paling berpotensi. Sekiranya ia diam, ia tidak mempunyai tenaga kinetik. Ketika kereta mula meluncur menuruni bukit, ia akan kehilangan tenaga berpotensi, tetapi memperoleh tenaga kinetik. Tenaga berpotensi dari kedudukan kereta di puncak bukit semakin berubah menjadi tenaga kinetik.

Tenaga Potensi Graviti

Satu jenis tenaga berpotensi berasal dari graviti Bumi. Ini dipanggil tenaga berpotensi graviti (GPE). Tenaga berpotensi graviti adalah tenaga yang tersimpan dalam objek berdasarkan ketinggian dan jisimnya. Untuk mengira tenaga berpotensi graviti, kami menggunakan persamaan berikut:

GPE = jisim * g * tinggi
GPE = m * g * h

Di mana 'g' adalah pecutan graviti piawai yang sama dengan 9.8 m / sdua. Ketinggian ditentukan berdasarkan ketinggian objek yang berpotensi jatuh. Ketinggiannya mungkin jarak di atas tanah atau mungkin meja makmal yang sedang kami kerjakan.

Contoh masalah:

Apakah potensi tenaga batuan 2 kg yang duduk di puncak tebing setinggi 10 meter?

GPE = jisim * g * tinggi
GPE = 2kg * 9.8 m / sdua* 10m
GPE = 196 J

Tenaga dan Kerja Berpotensi

Tenaga berpotensi sama dengan jumlah kerja yang dilakukan untuk mendapatkan objek ke kedudukannya. Contohnya, jika anda mengangkat buku dari lantai dan meletakkannya di atas meja. Potensi tenaga buku di atas meja akan sama dengan jumlah kerja yang diperlukan untuk memindahkan buku dari lantai ke meja.

Jenis Tenaga Potensi Lain
  • Elastik - Tenaga berpotensi elastik disimpan semasa bahan meregangkan atau memampatkan. Contoh tenaga berpotensi elastik termasuk mata air, gelang getah, dan katapel.
  • Elektrik - Tenaga berpotensi elektrik adalah keupayaan untuk melakukan kerja berdasarkan objek cas elektrik .
  • Nuklear - Tenaga berpotensi zarah di dalam atom.
  • Kimia - Tenaga berpotensi kimia adalah tenaga yang tersimpan dalam bahan kerana zat tersebut ikatan kimia . Salah satu contohnya ialah tenaga yang tersimpan dalam petrol untuk sebuah kereta.
Fakta Menarik mengenai Potensi Tenaga
  • Saintis Scotland William Rankine pertama kali mencipta istilah tenaga berpotensi pada abad ke-19.
  • Persamaan untuk mengira potensi tenaga pegas adalah PE = 1/2 * k * xdua, di mana k ialah pemalar spring dan x adalah jumlah pemampatan.
  • Konsep tenaga berpotensi bermula dari Yunani Kuno dan ahli falsafah Aristotle .