Cos’è l’energia potenziale? Formule ed esempi

L’universo ei suoi pianeti ruotano attorno a forze naturali, precedentemente sconosciute. Sono governati da leggi universali, che negli anni sono state decifrate dall’uomo. Successivamente, spiegheremo a fondo cos’è l’energia potenziale, le formule e gli esempi.

Cos’è l’energia potenziale?

È quell’energia immagazzinata in un sistema o in un corpo e che viene rilasciata quando si sposta da un punto all’altro. È presente anche quando il corpo è immobile, l’esatto opposto dell’energia cinetica che si manifesta solo quando l’oggetto è in movimento.

È anche nota come classe di energia meccanica determinata da forze sia esterne che interne, cioè se il corpo si trova all’interno di un campo o il campo è all’interno dell’oggetto. Un esempio di ciò può essere quello di un treno in movimento, che rilascia potenziale energia nel suo percorso mentre le persone all’interno sono corpi in stato di riposo.

D’altra parte, è caratterizzato dall’essere un’energia immagazzinata all’interno di un oggetto o corpo, indipendentemente dalla sua origine. Per essere misurato, è necessario analizzare un punto di partenza o una configurazione di riferimento.

Quali sono le formule e come vengono calcolate?

Per questo, è necessario conoscere le unità in cui viene misurato e quali sono i fattori di influenza, il risultato è la seguente formula:

  1. Ep = mgh
  2. Ep = Energia di potenza e si misura in Joule (J)
  3. m = massa del corpo o dell’oggetto e si misura in chilogrammi (Kg)
  4. g = La gravità è costante 9,81 e viene misurata in metri / secondo quadrato (m / s2)

formula energia potenziale

Un mondo diverso grazie all’energia potenziale

Per capire cos’è l’energia potenziale, è importante tornare alle sue origini. Questa scoperta ha permesso di plasmare il mondo che conosciamo oggi. Molti dei progressi dell’ingegneria sono regolati dalle sue leggi e formule. È presente in ogni corpo con il movimento. Tuttavia, questa conoscenza ha fatto molta strada e il lavoro di questi geni che hanno interferito nella sua scoperta:

Aristotele

Fu uno dei pensatori più importanti dell’antica Grecia e il primo che osò fare ipotesi sul tema dell’energia. Determinare che tutti i corpi salgono o cadono secondo la loro natura.

Galileo

Durante il XVI secolo, riformulò le idee di Aristotele, affermando che i corpi cadono perché immagazzinano potenziale, probabilmente perché sono stati sollevati da qualcuno.

Isaac Newton

Uno dei più importanti pionieri nel campo dell’energia. Ha stabilito che l’energia non viene né creata né distrutta, ma solo trasformata in base al suo stato.

William John Macquorn Rankine

Grazie a lui possiamo capire cos’è l’energia potenziale, è stato l’ideatore del concetto che conosciamo oggi.

Willem´s Gravesande

Ha condotto numerosi studi per analizzare l’impatto che palloni di diverso peso provocavano quando cadevano su argilla morbida. Concludendo che quelle palle con maggior peso, lanciate più in alto erano quelle che generavano più energia potenziale.

Christian huygens

Fu un famoso scienziato olandese a realizzare il primo pendolo, il cui meccanismo si basa sul principio dell’energia potenziale.

Tipi di energia potenziale

Ci sono vari modi in cui si manifesta l’energia potenziale. In questo modo abbiamo:

Energia potenziale elettrica

È quell’energia che un oggetto immagazzina in virtù del suo stato e che quando viene a contatto con un conduttore, genera una corrente elettrica. Può essere elettrostatico o magnetico.

Energia potenziale chimica

È il risultato della trasformazione energetica di atomi e molecole attraverso legami chimici che consentono di immagazzinare energia. Un esempio di questa energia sono i combustibili fossili come il petrolio, che immagazzina grandi quantità di energia che viene successivamente trasformata in energia cinetica, elettricità o calore.

Energia potenziale nucleare

È un’energia potente che viene rilasciata quando sono presenti elementi radioattivi come l’uranio. Consiste in un’energia che è il prodotto delle particelle del nucleo atomico che si attraggono e si respingono a vicenda.

Energia potenziale gravitazionale

Si tratta di quell’energia presente nell’attrazione gravitazionale del pianeta Terra. Questa energia potenziale gravitazionale è influenzata sia dall’altezza che dalla massa dell’oggetto, che fa sì che l’attrazione dell’oggetto verso la terra rilasci più energia.

Energia potenziale elastica

Consiste in un’energia legata alle proprietà elastiche della materia, che varia a seconda della composizione dell’oggetto. Questa energia potenziale viene prodotta quando il corpo è sottoposto a forze deformanti superiori alla sua resistenza, raggiungendo il suo massimo livello di elasticità.

Un esempio di ciò sono le molle di un veicolo o gli archi con le frecce, che sono tesi al massimo e una volta che l’energia viene rilasciata, tornano bruscamente al loro stato normale.

Esempi di energia potenziale nella vita quotidiana

Per capire meglio cos’è l’energia potenziale, è necessario sapere che è presente in tutti gli ambiti della vita quotidiana. Essendo necessario spostare quasi tutto intorno a noi:

  • Batteria elettrica: immagazzina energia potenziale in forma chimica e viene utilizzata per alimentare veicoli ed elettrodomestici.
  • Palloncini: Questo è un esempio pratico di energia potenziale elastica, poiché provoca un allungamento delle pareti del palloncino che viene rilasciato quando esplode.
  • Montagne russe: Quando l’auto inizia a salire verso l’alto, inizia ad acquisire energia potenziale a causa delle forze gravitazionali della terra. Già nel punto più alto del percorso, scende ad alta velocità supportato dalla gravità.
  • Armi: In questo esempio, l’energia potenziale della polvere da sparo genera il movimento del proiettile. Cioè, si trasforma in energia cinetica prodotto dell’esplosione della polvere da sparo.
  • Divano o cuscini: A prima vista non sembra un grande evento, ma una volta che questi vengono compressi o deformati dal nostro peso, acquisiscono energia potenziale, si manifesta quando togliamo il peso dei cuscini.

Energia che si trasforma

In breve, questa è una delle energie primarie nell’universo. È una forza che non scompare, si trasforma solo in un altro tipo di energia che muove gran parte del mondo. Ad esempio, guardiamoci intorno, l’energia potenziale è uno dei principali motori dell’universo.

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