Kas yra potencialios energijos lygtis?

Keletas moksle naudojamų lygčių kyla iš potencialios energijos lygties. Bendroji potencialios energijos lygtis reiškia, kad darbas, atliktas su sistema, yra lygus prarastai potencialiai energijai. Potenciali energija yra bet kokia sistemoje sukaupta energija, kuri prarandama atliekant darbą. Jis būna įvairių formų, pavyzdžiui, gravitacinė potenciali energija, prarandama, kai kažkas nukrenta link Žemės. Kiekvienoje formoje potencialios energijos lygtis parodys, iš kur atėjo energija darbui atlikti.

Spyruoklės kaupia energiją elastinės potencialios energijos pavidalu, kuri išsiskiria, kai spyruoklei leidžiama atsipalaiduoti. Tempimas leidžia kaupti energiją, o potenciali spyruoklės energija yra lygi darbo kiekiui, kurį spyruoklė gali atlikti atsipalaidavusi. Daugelis kitų objektų kaupia energiją elastinės potencialios energijos pavidalu, įskaitant gumines juostas ir gitaros stygas. Abu yra ištempti stipriau, kad sukeltų greitesnę vibraciją, kuri prilygsta daugiau darbo dėl elastingesnės potencialios energijos.

Gravitacija gali kaupti energiją, nes visa masė šiek tiek pritraukiama prie kitos masės. Gravitacijos potencialios energijos lygtis yra įvairių formų. Žemės gravitacija kaupia potencialią energiją ir veikia, kai objektai pakeliami ir jiems leidžiama trauktis atgal į Žemę. Kai vežimėlis kyla į kalną, jo energija kaupiasi. Kai vežimėlis važiuoja per kalną, išleidžiama visa sukaupta potenciali energija, todėl vežimėlis greičiau juda arba dirba. Kitos gravitacijos potencialios energijos lygtys apima erdvės orbitas, galaktikos judėjimą ir juodąsias skyles.

Temperatūros keitimas reiškia darbą, o cheminių medžiagų potencialios energijos lygtis paprastai matuoja temperatūros pokytį. Cheminės medžiagos kaupia energiją jungčių pavidalu. Šie ryšiai gali nutrūkti ir pakeisti padėtį, kad išsiskirtų potenciali energija ir padidėtų temperatūra. Šio pokyčio matavimas parodo, kiek potencialios energijos turi cheminė reakcija. Degantis benzinas parodo, kaip skystis kaupia potencialią energiją ir išleidžia ją, kad susidarytų ypatingai karšta.

Branduolinė energija, tokia kaip dalijimasis, yra potencialios branduolinės energijos pavyzdys. Galia yra lygi darbui, atliktam per tam tikrą laiką, o branduolinę energiją galima apskaičiuoti pagal branduolinio potencialo energijos lygtį. Ši energija saugoma labai glaudžiose jungtyse tarp dalių, sudarančių atomus. Branduolio dalijimosi metu atomai sugeria papildomas dalis ir tampa nestabilūs. Kai atomai skyla į stabilesnius atomus, jie išskiria energiją, sukauptą glaudžiose jungtyse, kurios nutrūksta.