Thế năng là gì? Công thức tính thế năng chuẩn nhất

Thế năng là gì?

Thế năng là năng lượng dự trữ trong một vật. Trong điều kiện thích hợp, năng lượng này có thể được giải phóng dưới dạng động năng. Nhiều loại vật thể khác nhau tích trữ năng lượng dưới dạng thế năng, bao gồm nhiên liệu, thức ăn và lò xo. Bạn có thể sử dụng công thức thế năng để tính thế năng của một vật.

Tùy thuộc vào cách dự trữ năng lượng mà có các dạng thế năng khác nhau. Thực phẩm và nhiên liệu có chứa thế năng hóa học, trong khi các sợi dây thun bị kéo căng có thế năng đàn hồi. Công thức thế năng được sử dụng phụ thuộc vào dạng năng lượng được lưu trữ. Trong bài viết này, công thức thế năng được thảo luận là thế năng hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn là thế năng của một vật do độ cao của vật đó so với điểm chuẩn (thường là bề mặt trái đất).

Một vật sinh ra lực được hiểu nôm na là thế năng
Một vật sinh ra lực được hiểu nôm na là thế năng

Công thức tính thế năng

Để tính thế năng của một vật, công thức tính thế năng (PE) là PE = mgh , trong đó m biểu thị khối lượng của vật tính bằng kilôgam (kg), g là cường độ trọng trường và h là độ cao của đối tượng tính bằng mét (m). Rất ít vật được nâng lên đủ để thay đổi độ cao của trọng trường, vì vậy thế năng 9,8 m / s2 (mét trên giây bình phương) hầu như luôn được sử dụng trong công thức. Trong một số trường hợp, sử dụng GPE thay vì PE có nghĩa là thế năng hấp dẫn đang được tính toán.

Ví dụ, nâng một vật nặng 25 kg lên 5 m so với mặt đất. So với khi nó ở trên mặt đất, sự thay đổi của thế năng có thể được tính bằng cách thay các số này vào phương trình, như sau: PE = mgh = 25 x 9,8 x 5 = 1225 Joules (J). Joule là một đơn vị dùng để đo năng lượng, được đặt theo tên của nhà khoa học James Joule. Vào giữa những năm 1800, Joule đã tiến hành nhiều thí nghiệm để chứng minh rằng nhiệt và năng lượng thực sự là cùng một thứ.

Từ ví dụ trước, có thể xác định rằng quả nặng có năng lượng tích trữ hoặc thế năng là 1225 J. Điều này có nghĩa là nếu một vật nặng được thả ra, năng lượng tích trữ sẽ được chuyển thành động năng khi nó rơi xuống đất. Năng lượng được bảo toàn – nó không tạo ra cũng không mất đi. Kết quả là trước khi quả nặng chạm đất, động năng của nó sẽ bằng thế năng là 1225J.

Có những loại thế năng nào?

Thế năng hấp dẫn

Thế năng hấp dẫn được hiểu như lực hút của trái đất đối với bất kỳ một vật thể nào đó, bạn càng lên cao, lực hút sẽ càng lớn. Vật thể càng lớn sẽ có lực hấp dẫn mạnh hơn so với các vật thể nhỏ.

Thế năng hoá học

Là vật tích trữ vật thể theo sự sắp xếp của hai nguyên tử, phân tử. Chúng ta biết rằng các nguyên tử và phân tử có thể có các trật tự khác nhau tùy theo trạng thái của chính vật thể đó. Nó cũng phụ thuộc vào thành phần của nó. Các phân tử có một số liên kết hóa học nhất định có thể gây ra phản ứng hoặc không.

Ví dụ: khi chúng ta ăn, chúng ta chuyển đổi thức ăn thành năng lượng hóa học, và một số loại thức ăn nhất định tạo ra nhiều calo hơn những thức ăn khác. Điều tương tự cũng có thể xảy ra với nhiên liệu như dầu mỏ, có thể tích trữ một lượng lớn năng lượng tiềm năng và sau đó chuyển đổi chúng thành điện và nhiệt.

Thế năng điện

Là vật mang điện tích. Nó có thể là tĩnh điện hoặc từ tính. Xe có thể tích trữ một số thế năng tĩnh điện và phóng điện rất ít khi chạm vào.

Thế năng hạt nhân

Nó là một cái gì đó trong hạt hạt nhân. Chúng được liên kết với nhau bằng các lực hạt nhân, và khi chúng ta phá vỡ các liên minh này, chúng ta sẽ gây ra sự phân hạch hạt nhân và tạo ra năng lượng cực lớn. Chúng tôi chiết xuất năng lượng này từ các nguyên tố phóng xạ như uranium và p.

Xem thêm: Pin mặt trời là gì? Có những loại pin năng lượng mặt trời nào

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.