Потенциална енергия

Пример на превръщане на потенциална енергия в кинетична

Потенциална енергия е вид енергия, асоциирана с положението, позицията на дадено тяло или система. Наречена е потенциална, защото има потенциалът да промени състоянието на дадена система или да превърне енергията в някаква друга форма (най-често кинетична енергия). Съществуват няколко вида потенциална енергия.

Гравитационна потенциална енергия

Гравитационната енергия или гравитационният потенциал е енергия свързана с гравитационната сила и гравитационното поле. Факторите, които играят роля, са относителната височина на която се намира тялото спрямо ниво, избрано за нулево и силата на гравитационното поле в тази точка. Силата на гравитационното поле не е константа и варира с местоположението, но при малки промени може да се счита за постоянна. Така например, в близост до повърхността на Земята земното ускорение е равно на g=9.8 m/s². Тогава потенциалната енергия е:

$\,PE=mgh$

Ако силата на гравитационното поле не може да се счита за постоянна, тогава трябва да се ползва интегралния метод. Гравитационната потенциална енергия на маса m₁ на разстояние r от друга маса m₂ (считайки m₂ за неподвижна) е:

$PE=-G{\frac {m_{1}m_{2}}{r}}$.

Еластична потенциална енергия

Еластична потенциална енергия в пружина

Еластичната потенциална енергия е свързана с енергията на еластичен предмет, например пружина или лък. Когато такъв предмет се деформира при приложено напрежение, стрес или компресия, в него се съхранява еластична потенциална енергия, която се дава с формулата:

$E_{p}={\begin{matrix}{\frac {1}{2}}\end{matrix}}k\,x^{2}$

Химична потенциална енергия

Химичната потенциална енергия е форма на потенциална енергия свързана със структорното подреждане на атомите и молекулите. Това обикновено са йонните и ковалентни връзки. Енергията, съдържаща се в тези връзки може да се превърне в друг вид енергия по време на химична реакция.