?Pojęcie energii potencjalnej jestdziwny , aleużyteczny . Jeśli widzisz bliźniacze maluchów , jeden biega krzyczy i gra , a drugi siedzi i czyta książkę z obrazkami , można by powiedzieć,aktywne fizycznie bliźni był energiczny, a drugi byłnieco stateczny . Fizyki może wyglądać w dwóch identycznych naładowanych cząstek w polu elektrycznym z jedną ruchomą a drugi pozostaje w stanie spoczynku . Fizyk powiedziałbycząstek w ruchu ma energię kinetyczną , a drugi ma energię , TOO: potencjał energetyczny . Pojęcie energii potencjalnej
Wyobraź sobie piłkę tenisową spoczywa na stole . Teraz wyobraź sobie, że trzyma piłkę tenisową na tej samej wysokości . Żadna z kulek porusza się , więc nie ma żadnej energii kinetycznej . Jeśli pozwolisz,piłka luzem z ręki , to ruszyć . Gdy spadnie na ziemię , będzie miał prędkość , która jest uzależniona od wysokości umieściłeś ją od . Jednak wszystko, co uczynił było odpuścić. Nie dodawać do niego energii . Ponieważkoncepcja oszczędzania energii jest głównym fizyki fizyków proponuje się, abypiłka miały energię potencjalną , która była przekształcana w energię kinetyczną. Piłka jeszcze na stole ,który w ogóle nie został poruszony, wciąż ma energię potencjalną .
Przydatność koncepcji
obiektów, które nie wykazują widocznych oznak energii można zainwestować w energię potencjalną , które mogą być przekształcone w ruchu.
spadł ruch z piłką można obliczyć z prawa dynamiki Newtona . Prędkość , gdy piłka dotknie ziemi jestsqrt ( 2 * h * g ) ; gdzie h oznaczawysokość , a g oznaczaprzyspieszenie ziemskie . Jeśli zamiast tego można powiedzieć, żeenergia kinetyczna na dole — ( 1/2 ) * m * v ^ 2 — równa energii potencjalnej na szczycie — MGH — wtedyprędkość przy ziemi jest sqrt ( 2 * h * g ) . Dlatego też , mimo żekoncepcja potencjalnej energii jest dziwne , może dostarczyć dokładnych metod rozwiązywania problemów. To prowadzi do pola elektrycznego i koncepcji elektrycznej energii potencjalnej .
Pole elektryczne
Dwa ładunki elektryczne wywierają siłę na siebie . Można obliczyć skutki wiedząc siły , w ten sam sposób można wykorzystać prawa Newtona obliczyć ruch spadającego przedmiotu . Jednak , podobnie jak w dyskusji w ostatniej sekcji , można również pomyśleć o problem w inny sposób . Pierwsza opłata wpłynie wszystko w kosmosie , i można myśleć o tej sprawie jako pola elektrycznego . Jednym ze sposobów interpretacji pola elektrycznego jest jako podmiot , który tworzy energię potencjalną dla wszelkich innych opłat , które zostały wniesione do pola . Wszelkie życie na opłaty będzie ze względu na zmiany energii potencjalnej opłaty w tej dziedzinie.
Energetyczny ładunek w polu elektrycznym
Prawo Coulomba mówisiły na jednym ładunkiem , q , ze względu na inny ładunek, Q, jest proporcjonalna do ( qQ /r ^ 2 ), w którym r oznaczaodległość pomiędzy dwoma opłat . Ilość wykonanej pracy , aby przenieść ładunek z jednego miejsca do drugiego jest równa iloczynowi siłyna odległość . Jest także równa zmiany energii potencjalnej . Praca jest przez (QQ) razyintegralne z R1 do r2 ( 1 /r ^ 2) . Odpowiedź QQ * ( (R1 – R2 ) /( R1 * R2) tak musi byćróżnica energii potencjalnej pomiędzy R1 i R2 Od qQ * ( ( r1 . – . R2) /( R1 * R2 ) masz QQ * ( (R1 /( R1 * R2 ) – ( R2 /( R1 * R2 ) ) , co równa QQ /R2 – . kw /R1, które jest różnicą energii potencjalnej , U ( r2) – U ( R1 ) , więcenergia potencjalna ładunku w polu elektrycznym U (r) = const * QQ /r .