Potensiell energi er energi som et objekt har på grunn av sin posisjon i forhold til andre objekter. Det kalles potensiell fordi det har potensialet til å bli konvertert til annet former for energi, som for eksempel kinetisk energi. Potensiell energi er vanligvis definert i ligninger med store bokstaver U eller noen ganger av PE.
Potensiell energi kan også referere til andre former for lagret energi, for eksempel energi fra netto elektrisk ladning, kjemiske bindinger eller indre belastninger.
Eksempler på potensiell energi
En ball som hviler på toppen av et bord har potensiell energi, kalt gravitasjonspotensiell energi fordi den kommer fra ballens posisjon i gravitasjonsfeltet. Jo mer massiv en gjenstand er, jo større er gravitasjonspotensialenergien.
En trukket bue og en komprimert fjær har også potensiell energi. Dette er elastisk potensiell energi, som er resultatet av å strekke eller komprimere en gjenstand. For elastiske materialer øker mengden lagret energi ved å øke mengden strekk. Fjærer har energi når de er strukket eller komprimert.
Kjemiske bindinger kan også ha potensiell energi, avledet fra elektroner som beveger seg nærmere eller lenger bort fra atomer. I et elektrisk system blir potensiell energi uttrykt som Spenning.
Potensielle energilikninger
Hvis du løfter en massem av h meter, vil den potensielle energien være MGH, hvor g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften: PE = mgh.
For en fjær beregnes potensiell energi basert på Hookes lov, der kraften er proporsjonal med lengden på strekk eller kompresjon (x) og fjærkonstanten (k): F = kx.
Dermed er ligningen for elastisk potensiell energi PE = 0,5 kx2