راهنمایی کوتاه: انرژی پتانسیل، انرژی ذخیرهشده در یک جسم به دلیل موقعیت یا حالت آن است.
گامبهگام:
- ۱) فکر کن یک سنگ را از زمین برمیداری و آن را بالای سرت میگیری. سنگ در این حالت انرژی دارد، چون اگر رهایش کنی، میافتد.
- ۲) این انرژی که سنگ به خاطر ارتفاعش از زمین دارد، انرژی پتانسیل گرانشی نامیده میشود.
- ۳) یک کش لاستیکی را بکش. کش در این حالت انرژی دارد، چون اگر رهایش کنی، به حالت اول برمیگردد. این انرژی پتانسیل کشسانی است.
- ۴) پس انرژی پتانسیل، انرژیِ «ذخیرهشده» یا «آمادهی انجام کار» است. جسم آن را دارد، اما هنوز آزاد نشده است.
- ۵) مقدار انرژی پتانسیل گرانشی به جرم جسم، شتاب گرانش زمین و ارتفاع آن بستگی دارد. فرمول آن به صورت زیر است:
- که در آن: انرژی پتانسیل (ژول)، جرم (کیلوگرم)، شتاب گرانش (متر بر مجذور ثانیه) و ارتفاع (متر) است.
پاسخ نهایی: انرژی پتانسیل، انرژی ذخیرهشده در یک جسم است که به دلیل موقعیت (مانند ارتفاع) یا حالت (مانند کشیدگی یا فشردگی) در آن وجود دارد. این انرژی میتواند در آینده به شکلهای دیگر انرژی (مانند جنبشی) تبدیل شود.
مثال مشابه: سد پشت یک نیروگاه برق آبی را در نظر بگیر. آب پشت سد، ارتفاع زیادی دارد، بنابراین انرژی پتانسیل گرانشی زیادی ذخیره کرده است. وقتی دریچهها باز میشوند، این انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی (حرکت آب) تبدیل میشود و سپس توربینها را میچرخاند تا برق تولید شود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی آزمایش کوچکی انجام دهی: یک مداد پاککن دار را روی لبه میز بگذار و آن را کمی به بیرون هل بده. مداد انرژی پتانسیل دارد. حالا آن را رها کن. ببین چگونه انرژی پتانسیل آن به انرژی جنبشی (حرکت و چرخش) تبدیل میشود. همچنین میتوانی در مورد انواع دیگر انرژی پتانسیل مانند شیمیایی (مثلاً در باتری) یا الکتریکی تحقیق کنی.
