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잠재적 인 에너지 물리학

잠재적 인 에너지 물리학
잠재적 인 에너지 물리학

비디오: (뉴탐스런 물리Ⅰ) 09강 일과 에너지(1) (이광조) 2024, 유월

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Anonim

잠재적 에너지, 시스템의 다양한 부분의 상대적인 위치에 의존하는 저장된 에너지. 스프링은 압축 또는 신장시 더 많은 잠재적 에너지를 갖습니다. 강철 공은 지구에 떨어진 후보다 지상에서 더 많은 잠재적 에너지를 발생시킵니다. 상승 된 위치에서 더 많은 작업을 수행 할 수 있습니다. 잠재적 에너지는 시스템의 특성이며 개별 몸체 또는 입자의 특성이 아닙니다. 예를 들어 지구와 볼로 구성된 시스템은 둘이 멀어 질수록 더 많은 잠재적 에너지를 갖습니다.

잠재적 에너지는 부품의 구성 또는 상대 위치에 따라 서로 힘을 가하는 부품이있는 시스템에서 발생합니다. 어스 볼 시스템의 경우, 둘 사이의 중력은 그것들을 분리하는 거리에만 의존합니다. 그것들을 더 멀리 분리하거나 공을 올리는 작업은 추가 에너지를 시스템에 전달하여 중력 전위 에너지로 저장합니다.

잠재적 에너지에는 다른 형태도 포함됩니다. 충전 된 커패시터 판 사이에 저장된 에너지는 전위 에너지이다. 일반적으로 화학 에너지, 성분의 변화를 겪음으로써 작용하거나 열을 방출하는 물질의 능력으로 알려진 것은 분자와 원자 사이의 상호 작용으로 인한 잠재적 에너지로 간주 될 수 있습니다. 원자력은 또한 잠재적 에너지의 한 형태입니다.

입자 시스템의 잠재적 에너지는 초기 구성과 최종 구성에만 의존합니다. 입자가 이동하는 경로와 무관합니다. 강철 공과 지구의 경우, 공의 초기 위치가지면 수준이고 최종 위치가지면에서 10 피트이면 공이 어떻게 또는 어떤 경로로 상승했는지에 관계없이 잠재적 에너지는 동일합니다. 포텐셜 에너지의 값은 임의적이고 기준점의 선택에 상대적입니다. 위에서 주어진 경우에, 초기 위치가 10 피트 깊이의 구멍의 바닥이라면 시스템은 잠재적 에너지의 두 배가 될 것이다.

지구 표면 근처의 중력 전위 에너지는 물체의 무게에 기준점 위의 거리를 곱하여 계산할 수 있습니다. 원자와 같은 결합 된 시스템에서 전자가 핵에 대한 인력의 전기력을 유지하는 경우, 잠재적 에너지에 대한 제로 기준은 핵으로부터 거리가 멀어 전기력을 감지 할 수 없습니다. 이 경우, 결합 전자는 음전위 에너지를 가지며, 멀리있는 전자는 제로 전위 에너지를 갖습니다.

잠재적 에너지는 운동 에너지 (kinetic energy) 라 불리는 운동 에너지로 변환 될 수 있으며, 전기 에너지와 같은 다른 형태로 전환 될 수있다. 따라서 댐 뒤의 물은 발전기를 돌리는 터빈을 통해 더 낮은 수준으로 흘러 전기 에너지와 난기류 및 마찰로 인해 사용할 수없는 열 에너지가 생성됩니다.

역사적으로, 잠재적 에너지는 역학적 시스템의 총 에너지가 일정한 것으로 계산 될 수 있도록 역학적 에너지의 형태로서 운동 에너지와 함께 포함되었다.