작업은 외부 힘이 스프링 힘이나 중력과 같은 힘에 대하여 한 지점에서 다른 지점으로 신체를 옮기는 등의 작업을 수행하는 데 사용될 때 신체의 잠재적 에너지로 수집되어 저장됩니다. 외부 힘이 제거되면 신체가 움직여 운동 에너지를 얻고 잠재적 에너지를 동일한 양으로 잃습니다. 따라서 전체 운동 및 잠재적 에너지가 보존됩니다. 이 범주에는 보수적 인 힘이 포함되어 있습니다. 이 세력의 사례는 봄 힘과 중력입니다.
잠재적 에너지
위치의 함수로서 물체는 에너지를 저장할 수 있습니다. 예를 들어 파괴 기계의 무거운 공이 높은 위치에 유지되면 에너지를 저장합니다. 잠재적 에너지는이 저장된 위치 에너지의 이름입니다. 마찬가지로 그린 활은 그 위치의 결과로 에너지를 저장할 수 있습니다. 보우가 정상적인 위치에있을 때 (즉, 그려지지 않을 때) 에너지는 없습니다. 반면에 활은 정상 평형 상태에서 위치가 바뀌면 에너지를 저장할 수 있습니다. 잠재적 에너지는이 저장된 위치 에너지의 이름입니다.
중력 전위 에너지
수직 위치 또는 높이로 인해 물체에 고정 된 에너지는 중력 전위 에너지라고합니다. 지구의 물체에 대한 중력 당기는 에너지를 저장합니다. 철거 기계의 거대한 공과 높이의 높이는 중력 전위 에너지를 결정합니다. 물체의 중력 전위 에너지는 질량에 비례합니다. 중력 전위 에너지는 더 큰 물체에서 더 높습니다. 마찬가지로 물체의 중력 전위 에너지는 높이와 관련이 있습니다. 객체의 중력 전위 에너지는 상승으로 증가함에 따라 증가합니다. 중력 전위 에너지의 공식은 다음과 같이 제공됩니다.
pegrav =질량 × 중력 × 높이
탄성 전위 에너지 예
우리는 두 번째 유형의 잠재적 에너지로서 탄성 전위 에너지에 대해 이야기 할 것입니다. 스트레칭 또는 압축의 결과로 탄성 재료로 보유 된 에너지는 탄성 전위 에너지라고합니다. 고무 밴드, 번지 코드, 트램폴린, 스프링, 활로 끌린 화살표 및 기타 탄성 잠재적 에너지 저장 장치가 존재합니다. 이러한 장치에 저장된 탄성 전위 에너지의 양은 그 신장에 비례합니다. 스트레치가 클수록 에너지가 더 많아집니다.
스프링은 압축 또는 스트레칭을 통해 엘라스토머 잠재적 에너지를 저장할 수있는 장치입니다. 스프링을 압축하려면 힘이 필요합니다. 압축이 많을수록 더 압축하려면 더 많은 힘이 필요합니다.
일부 스프링에 적용되는 힘의 양은 스트레치 또는 압축 정도 (x)에 직접 비례합니다. 이 비례 상수는 스프링 상수 k.
라고합니다.fspring =k × x
잠재적 에너지 외부 필드
단일 전하의 잠재적 에너지 :
한 지점에서 다른 지점까지 외부 전기장 E와 관련 외부 전위 v가 다를 수 있습니다. v 지점에서의 v는 무한대에서 지점 p.
로 단위 양전하를 전달하는 데 필요한 작업으로 정의됩니다.qv는 외부 필드의 인피니티에서 Point P로 충전 q를 가져 오는 데 필요한 작업의 양입니다. Q의 잠재적 에너지는이 작업을 저장하는 데 사용됩니다. 점 P의 위치 벡터 r이 일부 원점과 관련이있는 경우
외부 필드에서 r에서 q의 잠재적 에너지 =qv (r)
잠재적 에너지를 도출하는 방법
운동 덕분에 항목은 잠재적 에너지를 가지고 있습니다. 신체의 질량이 M이고 지구 위의 H 미터로 들어갔다고 가정 해 봅시다. 작업이 완료됩니다. 우리는 모두 작업이 힘과 변위 측면에서 측정된다는 것을 이해합니다.
이 상황에서 신체의 거리는 H이며 수행 된 작업은 다음과 같이 제공됩니다.
w =f × h…. (1)
중력의 영향으로 몸은 더 높아집니다. 물체는 중력에 의해 행동하고 있습니다. 즉, f =mg
이제 방정식 1은 다음과 같습니다.
w =mg × h
우리가 알고 있듯이 작업은 에너지의 형태로 간주됩니다.
e =mgh
결론
위치 또는 구성의 결과로 신체에 의해 운반되는 에너지는 잠재적 에너지라고합니다. 저장된 에너지라고도하며 모든 작업을 완료하는 데 도움이됩니다. 중력 전위 에너지는 물체가지면과 관련하여 위치의 결과로 발생하는 에너지입니다. 탄성 스프링의 압축 또는 팽창과 관련된 에너지를 탄성 전위 에너지라고합니다. 우리가 즐기는 스릴 롤러 코스터 승차도 마찬가지로 잠재적 인 에너지 아이디어를 기반으로합니다. 승차는 잠재적 에너지를 운동 에너지로 변환 할 수있는 높이에서 급락 할 수 있습니다. 스프링은 압축 또는 스트레칭을 통해 엘라스토머 전위 에너지를 저장할 수있는 장치입니다. 외부 힘이 제거 될 때 신체가 움직여서 동등한 에너지를 잃어 버리는 동안 운동 에너지를 얻습니다.
