Potentiel energi: Forskelle mellem versioner
Content deleted Content added
alt |
Crudiant (diskussion | bidrag) m Gendannelse til seneste version ved Savfisk, fjerner ændringer fra 5.179.89.18 (diskussion | bidrag) |
||
Linje 1:
'''Potentiel energi''' eller "beliggenhedsenergi" er en form for "oplagret" [[energi]]: Man kan "deponere" en vis mængde energi i et [[klassisk mekanik|mekanisk]] system ved at "overvinde" en eller anden kraft, f.eks. tyngdekraften på et tungt legeme, og dermed flytte legemet ''imod'' denne kraft. Energien kan senere frigøres, f.eks. ved at lade det løftede legeme falde så det "følger med" trækkraften. F.eks. deponerer man noget energi i en blyant, hvis man bruger sin egen energi på at løfte den op fra bordet, denne energi frigøres når man slipper blyanten og lader den falde til bordet.
== Beregning af potentiel energi ==
Generelt gælder, at hvis legemet skal flyttes fra en position ''x<sub>1</sub>'' til en anden position ''x<sub>2</sub>'', alt imens legemet påvirkes af en kraft hvis størrelse ''f''(''x'') afhænger af legemets øjeblikkelige position ''x'', så udveksles der en vis energimængde ''ΔE'':<br />
<math>\Delta E = \int_{x_1}^{x_2} f(x) \, dx</math>
=== Konstant kraft ===
Hvis den kraft der skal overvindes er konstant, er hver længdeenhed ''Δs'' man flytter legemet (i retningen direkte imod kraften) ensbetydende med en konstant energimængde ''ΔE<sub>pot</sub>'':<br />
:<math>\Delta E_{pot} = m \cdot g \cdot \Delta s</math>,<br />
hvor ''m'' er legemets masse i [[kg]], og ''g'' er den lokale [[tyngdeacceleration]] – og Δs måles i [[meter]].<br />
Dette gælder for eksempel lokalt i et tyngdefelt, herunder Jordens: Så længe man "nøjes" med at flytte legemet nogle få kilometer (set i forhold til de ca. 6.300 [[kilometer|km]] der er til Jordens tyngdepunkt), kan man uden nævneværdige regnefejl gå ud fra at tyngdekraften er konstant over hele den strækning legemet flyttes.
=== Gravitation ===
I forbindelse med f.eks. [[celest mekanik]] kan man ikke bruge ovenstående generalisering om det "lokale tyngdefelt", men må beregne den potentielle energi ''E<sub>pot</sub>'' i "absolutte mål" som:
:<math>E_{pot} = -\frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r}</math>,<br />
hvor ''m<sub>1</sub>'' og ''m<sub>2</sub>'' er masserne af de to legemer der flyttes i forhold til hinanden, ''r'' er afstanden imellem legemernes tyngdepunkter, og ''G'' er [[den universelle gravitationskonstant]].
Epot= masse*9,82 N/kg* højde/længde i meter
=== Potentiel energi i en fjeder ===
En [[fjeder]] der opfylder [[Hookes lov]] for en sådan, udøver en vis trækkraft hvis størrelse er proportional med den afstand ''x'' fjederen strækkes (eller sammenpresses) fra sin "hvilestilling". Proportionalitetsfaktoren ''k'' kaldes i denne sammenhæng for ''fjederkonstanten'' for den pågældende fjeder.
Dette princip benyttedes som "depot" for mekanisk [[energi]] i gamle dages [[mekanisk ur|mekaniske ure]], og den potentielle energi ''E<sub>pot</sub>'' i fjederen beregnes som:<br />
:<math>E_{pot} = \frac{1}{2} \cdot k \cdot x^2</math>
== Se også ==
* [[Energi]]
* [[Entropi]]
* [[Kinetisk energi]] ("bevægelsesenergi")
* [[Klassisk mekanik]]
* [[Fysik]]
[[Kategori:Gravitation]]
| |||