1. Energia potenziale gravitazionale (GPE):
* Formula: GPE =MGH
* m: Messa dell'oggetto (kg)
* G: accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s²)
* H: Altezza dell'oggetto sopra un punto di riferimento (M)
* Significato: Più alto viene sollevato un oggetto, maggiore è l'energia potenziale gravitazionale che guadagna. Questa energia è immagazzinata a causa della posizione dell'oggetto nel campo gravitazionale della Terra.
2. Energia potenziale elastica (EPE):
* Formula: EPE =(1/2) kx²
* K: costante di primavera (N/M)
* x: spostamento dalla posizione di equilibrio (M)
* Significato: Quando una molla è allungata o compressa, immagazzina energia. La quantità di energia immagazzinata è proporzionale al quadrato dello spostamento dalla posizione di equilibrio.
3. Energia potenziale chimica:
* Formula: Non esiste una singola formula per l'energia potenziale chimica. Invece, è determinato dai legami chimici all'interno di una sostanza.
* Significato: Questa energia è immagazzinata all'interno dei legami delle molecole. La rottura di questi legami rilascia energia, mentre la formazione di nuovi legami richiede energia. Questa è l'energia immagazzinata con carburanti e cibo.
4. Energia potenziale elettrica:
* Formula: Questo dipende dalla situazione specifica.
* Per una carica in un campo elettrico:EPE =QV
* Q: grandezza della carica (c)
* V: potenziale elettrico (V)
* Per due punti:EPE =KQ₁Q₂/R
* K: Costante di Coulomb (8,99 x 10⁹ n · m²/c²)
* Q₁ e Q₂: magnitudini delle cariche (c)
* R: distanza tra le cariche (M)
* Significato: Questa è l'energia che una carica possiede a causa della sua posizione in un campo elettrico. A quel punto è correlato al potenziale elettrico.
Significato generale delle formule di energia potenziale:
Tutte queste formule esprimono il concetto che l'energia potenziale è l'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione o configurazione. Questa energia può essere convertita in altre forme di energia, come l'energia cinetica, quando l'oggetto cambia posizione o configurazione.
Note importanti:
* L'energia potenziale è una quantità scalare , significa che ha solo grandezza, non direzione.
* È sempre relativo a un punto di riferimento , che viene spesso scelto come livello del suolo per l'energia potenziale gravitazionale o la posizione di equilibrio per l'energia potenziale elastica.
* L'unità di energia potenziale è il joule (j).
