Потенцијална енергија: историја концепта, карактеристике, практична примена

Енергија - најважнија компонента физичке слике света

Термин "енергија" игра важну улогу у процесу спознаје околног свијета, у разматрању његових основних закона и узрочно-посљедичних веза. Истовремено, ако је један од конститутивних делова овог концепта - кинетички - познат чак и студенту, онда је питање шта је потенцијалне енергије многи сматрају да је тешко одговорити. Овај проблем је заиста многостран.

Одређивање потенцијала објекта

Потенцијална енергија система, у складу са најчешћом дефиницијом, није ништа друго него компонента укупне механичке енергије, која првенствено зависи од просторне локације тачака у односу на сам систем и у односу на спољашње поље силе. Као што можете видети, растојање између објеката, а не сила интеракције између њих, овде долази до изражаја.

Карактеристика квантитативних параметара

Ако говоримо о квантитативним карактеристикама, да би се сазнало шта је потенцијална енергија неког објекта у одређеном временском тренутку, потребно је израчунати који ће посао радити вањске силе када се систем премјести на позицију гдје ће њен потенцијал бити увјетно нула. Дакле, најважнија карактеристика овог концепта је рад који у будућности овај објект може остварити узимајући у обзир примјену одређених сила на њега.

Главне тешкоће у дефиницији

Главни недостатак овог приступа концепту “потенцијалне енергије” је његова веома блиска веза са индикатором вањских сила. Истовремено, термин “сила” у физици такође нема јасну дефиницију, стога формулација потенцијала пати од одређене неоткривене природе.

Историјски излет у прошлост

Сам појам „потенцијална енергија“ постао је познат у научном свету у деветнаестом веку захваљујући шкотском научнику В. Ранкину. Увођење дефиниције такозваног нултог потенцијала био је најважнији тренутак у откривању овог концепта и његовом практичном значају. Његова суштина је у томе што сваки систем има тенденцију да осигура да је његова потенцијална енергија што је могуће нижа. Истовремено, у теорији за сваки случај таква конфигурација је могућа, када је ова карактеристика једнака нули. Потрага за таквим стањем, које се назива нормализација, у великој мјери зависи од истраживача и параметара које он поставља.

Важно и мање у систему

Потенцијална енергија се може проучавати само у систему, чији рад спољних сила је директно зависан од почетне и коначне локације објеката у односу један на други, али се путања њиховог кретања не узима у обзир. Ове снаге се називају конзервативне.

Примјена информација у пракси

Потенцијална енергија, као и кинетичка енергија, мери се у џулима, помоћу којих је могуће проценити могући рад великог броја објеката. На пример, да би се установио потенцијал тела у непосредној близини Земље, довољно је знати његову телесну масу и висину. У овом случају, производ ових параметара и убрзање фрее фалл и дати квантитативну вредност потенцијалне енергије.

Нови хоризонти за научнике

Последњих деценија научници су посветили велику пажњу таквим карактеристикама као што је потенцијална енергија набоја. Сигурност људи при раду у нуклеарним електранама, као иу пројектовању и изградњи нуклеарног оружја, зависи од тачних истраживања у овој области.