Wetenschap
* Potentiële energie is relatief: Potentiële energie wordt altijd gedefinieerd ten opzichte van een gekozen referentiepunt. Het vertegenwoordigt de hoeveelheid energie die in een object is opgeslagen vanwege zijn positie in een krachtveld (zoals een zwaartekracht- of elektrisch veld). De keuze van het referentiepunt is willekeurig.
* Zero -punt is willekeurig: We kunnen het nulpunt van potentiële energie kiezen om overal te zijn waar we maar willen. In zwaartekrachtpotentiaal energie kiezen we bijvoorbeeld vaak voor de grond om nul potentiële energie te zijn. Maar we kunnen even goed de zeespiegel of zelfs het centrum van de aarde kiezen als ons referentiepunt.
* alleen veranderingen in potentiële energie -materie: Wat fysiek belangrijk is, is de * verandering * in potentiële energie tussen twee punten. Deze verandering is onafhankelijk van het gekozen referentiepunt.
Wat we kunnen afleiden, is de formule voor potentiële energie *verschil *:
Laten we het voorbeeld van zwaartekrachtpotentiaal energie nemen. We weten dat de zwaartekracht wordt gegeven door:
`` `
F =-gmm/r^2
`` `
waar:
* F is de zwaartekracht
* G is de zwaartekrachtconstante
* M is de massa van het object
* M is de massa van de aarde
* r is de afstand tussen het object en het midden van de aarde
Het potentiële energieverschil (Δu) tussen twee punten op afstanden R₁ en R₂ uit het centrum van de aarde is:
`` `
Δu =u₂ - u₁ =-∫ (r₁ tot r₂) f dr
`` `
We worden de krachtvergelijking en integratie vervangen:we krijgen:
`` `
Δu =gmm (1/r₁ - 1/r₂)
`` `
Deze formule vertelt ons de verandering in potentiële energie wanneer een object van het ene punt naar het andere in een zwaartekracht in een zwaartekracht gaat. Het biedt geen absolute waarde voor potentiële energie op een enkel punt.
Samenvattend:
* Absolute potentiële energie is geen zinvol concept.
* We kunnen alleen potentiële energie definiëren ten opzichte van een gekozen referentiepunt.
* Wat fysiek belangrijk is, is de verandering in potentiële energie tussen twee punten.
* We kunnen formules afleiden voor potentieel energieverschil, die onafhankelijk zijn van het referentiepunt.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com