Potenciální energie

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

Energie, kterou má těleso nebo systém těles jako důsledek své polohy v silovém poli. Potenciální znamená možný, realizovatelný. Např. vůz na kopci, voda v přehradě mají potenciální gravitační energii. Závaží o hmotnosti m zvednuté do výšky h má potenciální energie [m]gh, kde g je gravitační zrychlení. Takovou práci musíme vykonat, abychom závaží vyzvedli. Uvedený příklad je gravitační potenciální energie. V elektrickém poli mají nabité částice elektrickou potenciální energii (elektrický potenciál).

Potenciálem gravitačního pole nazýváme obvykle potenciální energie příslušnou jednotkové hmotnosti. Potenciál pak můžeme považovat za vlastnost místa v silovém poli bez ohledu na to, zda se v něm skutečně nějaká částice nachází. (Někdy se však v literatuře pojmy potenciál a potenciální energie směšují.) Zatím jsme pro konkrétnost mluvili o gravitační potenciální energii a o gravitačním potenciálu. Podobně lze zavést potenciální energii a potenciál pro jiné silové pole, např. elektrostatické.

Dosud jsme mluvili o potenciální energii částice či tělesa ve vnějším poli. Přesně vzato je ovšem potenciální energie vlastností systému interagujících částic. V rámci Newtonovy mechaniky je gravitační potenciální energie dvojice částic o hmotnostech m1 a m2 ve vzdálenosti r rovna – G m1m2/r, (kde G je gravitační konstanta) a celková gravitační potenciální energie např. planetárního systému či hvězdy se odtud dostane sečtením nebo integrací. Podobně je tomu i pro jiná silová působení.

Obrovskou zásobárnou potenciální energie (gravitační a jaderné) je globule. Její gravitační potenciální energie se uvolňuje v prahvězdě. Polovina potenciální gravitační energie zahřívá prahvězdu do té doby, než se stane hvězdou, druhá polovina je prahvězdou uvolňována jako záření (podle viriálového teorému). Hvězda uvolňuje jadernou potenciální energii, tj. mění termonukleárními reakcemi část klidové hmotnosti protonů v záření (podle Einsteinovy rovnice ekvivalence hmoty a energie E = mc2). Po vyčerpání potenciální jaderné energie hvězda čerpá ze zbytků gravitační energie (např. supernova). Po celý svůj život se hvězda snaží zbavit se své gravitační a jaderné potenciální energie, kterou dostala do vínku jako zárodečná globule.

Obsah

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje