Potenciální energie
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Potenciální energie (též polohová energie) je druh energie, kterou má každé těleso nacházející se v potenciálovém poli určité síly. Podle síly působící na dané těleso lze rozlišit více druhů potenciální energie: gravitační potenciální energie, potenciální energie pružnosti, tlaková potenciální energie, elektrostatická potenciální energie.
Obsah |
[editovat] Značení
[editovat] Výpočet
[editovat] Obecně
Pro přírůstek potenciálních energií platí
,
kde W je práce, kterou vykonají síly pole, a E1, E2 je potenciální energie v bodech 1 a 2.
Pro elementární přírůstky lze předchozí vztah zapsat ve tvaru
Pomocí obecného vztahu pro práci lze pak určit
V konkrétních případech je podle působící síly vhodné využít vhodných speciálních vztahů pro mechanickou práci, práci elektrického pole, práci magnetického pole apod.
[editovat] Potenciální energie tíhová
V případě, že lze silové působení popsat homogenním tíhovým polem s tíhovým zrychlením 
(tedy v přiblížení, kdy zanedbáváme pokles tíhového zrychlení s výškou), lze potenciální energii tělesa s hmotností 
vyjádřit jednoduchým vztahem
,
kde 
je výška nad úrovní, pro kterou je potenciální energie nulová (zpravidla zemský povrch).
[editovat] Vlastnosti
- Potenciální energie může nabývat kladných i záporných hodnot.
- Potenciální energie je relativní, záleží na tom, vzhledem k čemu se vztahuje. Při výpočtech se nulová hladina potenciální energie volí buď v rovnovážné poloze, kde jsou příslušné síly v rovnováze, nebo v nekonečnu, kde je velikost příslušných sil na těleso nulová. Pro přeměnu energií ale na volbě nulové hladiny potenciální energie nezáleží, rozhodující je pouze změna této energie.
- Potenciální energie je definovaná pouze v potenciálovém silovém poli, což je pole, jehož rotace je rovna nule. V takovém poli lze definovat potenciál U. Potenciální energii je pak možné vyjádřit prostřednictvím potenciálu.
