L'energia potencial és l'energia que un objecte posseeix causa de la seva posició en un camp de forces. També pot ser causa de la configuració de les parts.
Aquesta forma d'energia és una magnitud escalar la unitat de mesura del Sistema Internacional d'Unitats és el joule (J).
Aquesta forma d'energia s'associa amb les forces que actuen sobre un cos de tal manera que això només depèn de la posició del cos en l'espai. Aquestes forces poden ser representades per un vector en qualsevol punt de l'espai formant. Aquest vector es coneix com a camp vectorial de forces o camp de forces.
Definició d'energia potencial
Si un cos que es mou d'una posició inicial a una posició final, el treball queda determinat només per aquestes dues posicions. Per tant, no depèn de la trajectòria del cos. Quan això succeeix, hi ha una funció anomenada energia potencial que pot ser avaluada a les dues posicions per determinar el treball.
Estel terme va ser introduït per l'enginyer i físic escocès de segle XIX William Rankine. però, té relació amb el concepte del filòsof grec Aristòtil sobre la potencialitat.
Quins són els tipus d'energia potencial?
Els tipus d'energia potencial més comuns són:
Energia potencial gravitacional que depèn de la posició vertical i de la massa d'un objecte.
Energia potencial elàstica d'una molla o d'un element plàstic. És la capacitat que té un cos d'emmagatzemar energia tensant els seus enllaços químics.
Energia potencial elèctrica o electrostàtica d'una càrrega en un camp elèctric.
Energia potencial química. Aquesta forma d'energia potencial es basa en l'energia que posseeix les molècules. Aquesta energia emmagatzemada s'allibera o s'absorveix a través de les reaccions químiques.
Exemples d'energia potencial
Aquest tipus d'energia es pot transformar en altres tipus com ara l'energia cinètica que es pot il·lustrar fàcilment mitjançant el següent exemple:
A l'xutar una pilota al jugador transmet energia de la seva cama a la pilota.
Aquesta energia inicial es converteix en potencial elàstica a la deformar la pilota i comprimir l'aire que té a dins.
A l'recuperar la forma original, aquesta energia potencial elàstica es converteix en energia cinètica en el moment en què la pilota surt a tota velocitat. Tota l'energia elàstica és energia transformada en energia cinètica.
Imaginem que el jugador ha xutat la pilota amb una trajectòria completament vertical. A mesura que la pilota vagi perdent velocitat anirà perdent energia cinètica, que es convertirà en energia gravitatòria.
Quan arribi a el punt més alt, la pilota no tindrà energia cinètica i tota la seva energia serà potencial.
Quan la pilota comença a baixar, l'energia potencial gravitatòria torna a convertir-se en energia cinètica.
Un altre exemple en el qual es pot veure aquesta transformació de l'energia mecànica és una muntanya russa. Durant tot el recorregut la vagoneta pateix transformacions d'energia cinètica i potencial. En els punts més elevats l'energia cinètica és mínima i la potencial és màxima. En els punts més baixos succeeix a l'inrevés.
