אנרגיה פוטנציאלית היא אנרגיה האצורה בגוף בגלל כוח הפועל עליו או בתוכו. היא ניתנת להמרה לצורות אחרות, כמו אנרגיה קינטית (אנרגיה של תנועה) או חום. המילה "פוטנציאל" מתארת את היכולת של המערכת לבצע עבודה.
כאשר כוח פועל על גוף לאורך דרך, מבוצעת עליו עבודה. אם הכוח הוא כוח משמר (כוח ששווי העבודה שלו לא תלוי במסלול), אפשר להגדיר אנרגיה פוטנציאלית שלה כתלות במיקום ביחס לנקודת ייחוס. השינוי באנרגיה הפוטנציאלית שווה למינוס האינטגרל של הכוח לאורך המסלול. באנגלית ובמתמטיקה מקובל לכתוב את האנרגיה הפוטנציאלית כ-U(r). במערכת שבה פועלים רק כוחות משמרים, האנרגיה המכנית נשמרת: סכום האנרגיה הקינטית והאנרגיה הפוטנציאלית קבוע.
נקודות שבהן האנרגיה הפוטנציאלית מקסימלית או מינימלית הן נקודות שיווי משקל. מינימום הוא שיווי משקל יציב; מקסימום הוא שיווי משקל רופף. כוח מחזיר מופיע סביב מינימום, והוא דוחף חזרה לעמדת שיווי המשקל.
אנרגיה פוטנציאלית מתוך כוח הכבידה. עבור מסות גדולות המרחק בין מרכזי המסה קובע את הערך. בשדה כבידה מקומי, לשם חישובים פשוטים, משתמשים בביטוי הכולל את המסה, תאוצת הכובד והגובה מעל נקודת ייחוס. אנרגיה זו ממירה לאנרגיה קינטית בנפילה ומשמשת גם בתחנות כוח הידרואלקטריות.
אנרגיה שנאגרת בחומרים שנמתחים או נלחצים, כמו קפיץ. לפי חוק הוק הכוח מחזיר פרופורציוני להעתק, והאנרגיה גדלה בריבוע ההעתק. תנועה כזו נקראת תנועה הרמונית פשוטה.
אנרגיה הנוצרה על ידי מטענים חשמליים ושדות חשמליים ומגנטיים. לאותה מערכת יש גם פוטנציאל חשמלי, שהוא האנרגיה ליחידת מטען. אנרגיה אלקטרומגנטית ניתנת לתיאור כשדה חשמלי ומגנטי הממלאים את המרחב.
אנרגיה אגורה בקשרים הכימיים בין אטומים. היא משתחררת בתגובות כימיות, כמו בעירה או בפוטוסינתזה.
אנרגיה האצורה בגרעין האטום. היא נובעת מכוחות גרעיניים ותוכל להשתחרר בביקוע, בהיתוך או בהתפרקות רדיואקטיבית.
אנרגיה פוטנציאלית היא אנרגיה שמאוחסנת בגוף. היא נצרכת בגלל המיקום של הגוף או בגלל כוחות בתוך החומר. כשמיקום משתנה, האנרגיה הזו יכולה להפוך לתנועה או לחום.
כוח שפועל על גוף מבצע עבודה. כשמדובר בכוחות מיוחדים שנקראים כוחות משמרים (כוחות שהעבודה שלהם לא תלויה בדרך), אפשר לחשב את האנרגיה לפי המיקום בלבד. שינוי באנרגיה שווה למשהו שמחשב את השפעת הכוח לאורך הדרך.
נקודת שיווי משקל היא מקום שבו הכוח מתאפס. אם סביב המקום הכוח מושך חזרה, זו נקודה יציבה. אם הכוח דוחף החוצה, זו נקודה פחות יציבה.
זו האנרגיה בגלל משיכה כבידתית. גוף גבוה יותר בדרך כלל יש בו יותר אנרגיה כזו.
אנרגיה שנאגרת בקפיץ או בגומייה. כשמשחררים, היא הופכת לתנועה.
אנרגיה שמגיעה ממטענים חשמליים ושדות. היא קשורה למתח ולכוח חשמלי.
אנרגיה שבקשרים בין אטומים. היא משתחררת בתהליכים כמו שריפה או פוטוסינתזה.
אנרגיה בתוך גרעין האטום. היא יכולה להשתחרר בתהליך מיוחד, אבל זה קורה במעבדות ובתחנות מיוחדות.
תגובות גולשים