Δυναμική ενέργεια

Κάθε αντικείμενο αποθηκεύει ενέργεια, και υπάρχει μια μετατόπιση της ενέργειας με την αλλαγή στη θέση ή την κίνησή του. Η ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα αντικείμενο σχετικά με τη θέση του, τις τάσεις, την κίνηση ή το ηλεκτρικό του φορτίο είναι δυναμική ενέργεια . Ο William Rankine εισήγαγε για πρώτη φορά τον όρο τον 19ο αιώνα. Η έννοια της δυνητικής ενέργειας συνδέεται ακόμη και με δυνάμεις που δρουν σε ένα σώμα. Το συνολικό έργο των συνολικών δυνάμεων εξαρτάται από την αρχική και τελική θέση του αντικειμένου στο χώρο. Η δύναμη που δρα στο σώμα είναι γνωστή ως συντηρητική δύναμη. Τα δυνητικά παραδείγματα ενέργειας και οι εφαρμογές τους παρατηρούνται σε καθημερινές δραστηριότητες.

Τύπες δυναμικής ενέργειας

Η μονάδα S.I δυναμικής ενέργειας είναι ο Joule. Σχετικά με τη βαρυτικήδυναμική ενέργεια , η θέση του στο βαρυτικό πεδίο υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:

E =mgh

Πού

Το E σημαίνει δυναμική ενέργεια

Το m σημαίνει τη μάζα του αντικειμένου

Το h σημαίνει το ύψος του αντικειμένου

g σημαίνει επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. ωστόσο, όσον αφορά την ελαστική δυναμική ενέργεια , η ενέργεια σχετίζεται με την κατάσταση συμπίεσης ή διαστολής του ελαστικού ελατηρίου.

Ως εκ τούτου, υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους

E =W =½ kx2

Όπου W σημαίνει εργασία που έγινε

Το k σημαίνει τη σταθερά του ελατηρίου

x είναι το τέντωμα ή η συμπίεση που προκαλείται την άνοιξη

Τύποι δυνητικής ενέργειας 

Υπάρχουν κυρίως τέσσερις τύποι δυνητικής ενέργειας .

• Βαρυτική δυναμική ενέργεια – Η ενέργεια συνδέεται με τη βαρυτική δύναμη και αποκαλύπτει το συνολικό έργο που σχετίζεται με την ανύψωση αντικειμένων έναντι της βαρύτητας της Γης. Όταν ένα αντικείμενο πέφτει από το ένα σημείο στο άλλο μέσα σε ένα βαρυτικό πεδίο, μειώνει τη βαρυτική δυνητική ενέργεια .
• Ελαστική δυνητική ενέργεια είναι η μηχανική ενέργεια που υπάρχει στο σύστημα ή στο αντικείμενο ως συμπιεσμένη, τεντωμένη ή παραμορφωμένη. Η ενέργεια είναι αναστρέψιμη. Ως εκ τούτου, όταν ασκείται δύναμη, το ελαστικό υλικό συμπιέζεται αλλά ανακτά το αρχικό του σχήμα λόγω της ελαστικής ενέργειας. Όταν ένα αντικείμενο τεντώνεται περισσότερο, αποθηκεύει περισσότερη ελαστική ενέργεια. Ωστόσο, όλα τα στοιχεία έχουν ένα όριο, και ως εκ τούτου, όταν παραμορφωθούν πέρα ​​από το όριο ελαστικότητας, θα παραμορφωθούν. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν το τέντωμα ενός ελατηρίου, το τεντωμένο τόξο του τοξότη κ.λπ.
• Χημική δυνητική ενέργεια σχετίζεται με τη δομική διάταξη μορίων ή ατόμων. Τα μόρια συνδέονται με τη βοήθεια χημικών δεσμών. Οι χημικές αντιδράσεις βοηθούν στη μετατροπή της χημικής ενέργειας από τη μια μορφή στην άλλη.
• Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια υπάρχει σε ένα αντικείμενο λόγω του ηλεκτρικού του φορτίου. Η ενέργεια υπάρχει μεταξύ δύο σωμάτων στο διάστημα λόγω του ασκούμενου φορτίου που προκύπτει από τη δύναμη.

Παράγοντες που βοηθούν στην κατανόηση της σημασίας της δυνητικής ενέργειας 

Εδώ είναι μερικοί από τους παράγοντες που καθορίζουν την δυνητική ενέργεια :

• Η μάζα του αντικειμένου είναι ένας από τους καθοριστικούς παράγοντες. Όταν τα αντικείμενα έχουν μεγαλύτερη μάζα, έχουν μεγαλύτερη ενέργεια. Όταν τα αντικείμενα έχουν μικρότερη μάζα, διαθέτουν χαμηλή δυναμική ενέργεια .
• Η δυναμική ενέργεια καθορίζεται επίσης από την επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα στη θέση του αντικειμένου. Η ενέργεια του αντικειμένου είναι ευθέως ανάλογη με την επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα.
• Όταν το αντικείμενο βρίσκεται σε υψηλότερο ύψος από το έδαφος, διαθέτει υψηλότερη δυνητική ενέργεια και αντίστροφα.
• Στην περίπτωση της ελαστικής ενέργειας, όταν το αντικείμενο έχει υψηλότερη σταθερά δύναμης, έχει υψηλότερη δυνητική ενέργεια και αντίστροφα.
• Όταν ένα ελατήριο ή αντικείμενο συμπιέζεται ή τεντώνεται εντός των ορίων του, έχει υψηλότερη δυνητική ενέργεια και αντίστροφα.

Εφαρμογές και παραδείγματα δυνητικής ενέργειας

Πολλά παραδείγματα δυνητικής ενέργειας παρατηρούνται στην καθημερινή ζωή κάποιου. Ακολουθούν μερικές από τις εφαρμογές:

• Η βόλτα με τρενάκι του λούνα παρκ είναι ένα παράδειγμα όπου ο αναβάτης πέφτει από ύψος και μετατρέπει την δυνητική ενέργεια σε κινητική ενέργεια. Καθώς η διαδρομή κινείται προς τα πάνω, μετατρέπεται σε δυναμική ενέργεια και σταματάει.
• Άλλο παράδειγμα δυνητικής ενέργειας είναι η ικανότητα ενός βράχου να ισορροπεί και να στέκεται στην άκρη του γκρεμού. Ωστόσο, εάν ο βράχος πέσει, μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.
• Ένα άλλο παράδειγμα είναι το τέντωμα του τόξου του τοξότη. καθώς τεντώνεται, αποθηκεύει ενέργεια με τη μορφή δυνητικής ενέργειας , το οποίο βοηθά στην προώθηση του βέλους προς τα εμπρός.
• Όταν το νερό ρέει στον ποταμό, έχει ενέργεια που περιστρέφει τον στρόβιλο. Ως εκ τούτου, βοηθά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, δυνητική ενέργεια χρησιμοποιείται και αποθηκεύεται στο νερό, μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Συμπέρασμα

Η δυναμική ενέργεια σημαίνει και η κατανόηση της έννοιας του είναι ζωτικής σημασίας για την ανάλυση του τρόπου με τον οποίο αποθηκεύεται ενέργεια σε ένα αντικείμενο σχετικά με τη θέση ή την κίνησή του. Το άρθρο περιγράφει λεπτομερώς τη σημασία της δυνητικής ενέργειας μαζί με τη σημασία, τους τύπους και τις μονάδες του. Η χρήση της ενέργειας παρατηρείται στην καθημερινή ζωή, και ως εκ τούτου με την κίνηση ή την αλλαγή της θέσης, οδηγεί ακόμη και στη μετατροπή της ενέργειας από τη μια μορφή στην άλλη. Υπάρχουν διάφορες μορφές ενέργειας και εφαρμόζεται σε διάφορα πεδία της φυσικής για διαφορετικό εύρος δραστηριοτήτων.