Potencialna energija: Razlika med redakcijama

Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Iluvatar (pogovor | prispevki)
m vrnitev sprememb uporabnika 212.235.196.187 (pogovor) na zadnje urejanje uporabnika Iluvatar
Brez povzetka urejanja
Oznaki: mobilno urejanje mobilno spletno urejanje
Vrstica 1:
'''Potenciálna energíja''' (oznaka <math>W_{\rm p}</math> ali ''U'') je [[energija]], ki jo ima [[telo (fizka)|telo]] zaradi svoje [[lega|lege]] v [[polje sil|polju sil]]. Potencialna energija se zmanjša, če se telo premakne v smeri [[sila|sile]], ki deluje nanj, in poveča, če se premakne v nasprotni smeri. Zgled za potencialno energijo je [[težnost]]na potencialna energija. Telo z dano [[masa|maso]] ima zaradi težnostnega privlaka v [[Zemlja|Zemljinem]] težnostnem polju potencialno energijo, ki se sprosti, če telo spustimo, da [[prosti pad|pade]]. Potencialna energija je odvisna od teže tela(m) in višinske razlike(h),gravitacijskiega pospešeka(g)ki, je odvisen od lege na Zemlji(približek 9,8<math>\frac{m}{s^2}</math>), ko vse enote skupaj sesštejemo dobimo splošno formulo Wp=mgh(masa telesa<math>\times</math>gravitacijski pospešek<math>\times</math>višinska razlika).Rezultat dobimo v merski enoti džul(J).
 
Hahah noob
== Težnostna potencialna energija ==
 
To je energija, ki jo ima telo zaradi svoje lege v Zemljinem težnostnem polju, in je tem večja, čim višje leži telo. Zgleda zanjo sta energija, ki jo ima [[skala]] na vrhu [[gora|gore]] ali [[voda]] v [[jez]]u [[hidroelektrarna|hidroelektrarne]]. V približku lahko vzamemo, da je težnostna potencialna energija premosorazmerna višini ''h'':
 
: <math> W_{\rm p} = m g h \!\, . </math>
 
Pri tem je <math>m</math> [[masa]] telesa, <math>g</math> [[težni pospešek]], <math>h</math> pa višina telesa glede na izbrano ničelno ravnino, v kateri smo določili, da je potencialna energija enaka nič. Potencialna energija je torej določena samo do [[aditivna konstanta|aditivne konstante]] natančno.
 
Ker se težni pospešek spreminja z [[oddaljenost]]jo od središča Zemlje, velja zapisani izraz samo v približku, ko je višina ''h'' zanemarljivo majhna v primerjavi s [[Zemljin polmer|polmerom Zemlje]]. V [[astronomija|astronomiji]] ali ob obravnavanju gibanja [[vesoljsko plovilo|vesoljskih plovil]] tega približka ne moremo uporabiti, ampak moramo [[integral|integrirati]] silo [[teža|teže]] v splošni obliki, kot jo podaja [[gravitacijski zakon]]:
 
: <math> W_{\rm p} = \int_{h_0}^{h_0 + h} {\kappa mM \over r^{2}} \mathrm{d}r \!\, . </math>
 
Pri tem je <math>h_0</math> polmer Zemlje, ''M'' [[Zemljina masa|njena masa]], ''κ'' pa [[gravitacijska konstanta]]. Višino ''h'' merimo od [[zemeljsko površje|Zemljinega površja]] navzgor, potencialna energija pa je definirana tako, da je enaka nič na površju Zemlje.
 
Če definiramo potencialno energijo tako, da je enaka nič v središču Zemlje in izberemo ''h'' tako, da meri [[razdalja|razdaljo]] od središča Zemlje, ima potencialna energija zunaj Zemlje dva člena:
 
: <math> W_{\rm p} = \int_{h_0}^h {\kappa mM \over r^{2}} \mathrm{d}r + \int_0^{h_0} {\kappa mM \over h_0^2} {r \over h_0} \mathrm{d}r \!\, . </math>
 
Integral lahko izračunamo:
 
: <math> W_{\rm p} = \kappa mM \left[{1 \over h_0} - {1 \over h}\right] + {1 \over 2} {\kappa mM \over h_0} = \kappa mM \left[{3 \over 2h_0} - {1 \over h}\right] \!\, . </math>
 
Pri obravnavi potencialne energije v težnostnem polju težkega telesa pogosto definiramo potencialno energijo tako, da je ta enaka nič v neskončni oddaljenosti od središča privlaka. Tako definirana potencialna energija je negativna, pri končnih oddaljenostih ''r'' od središča privlaka pa lahko, če slednjega aproksimiramo s [[točkasto telo|točkastim telesom]], zapišemo za težnostno potencialno energijo enostaven izraz:
 
: <math> W_{\rm p} = - {\kappa mM \over r} \!\, . </math>
 
== Električna potencialna energija ==