Potenzielle Energie

Potenzielle Energie ist die Energie, die Körper in einem Kraftfeld haben. Es gibt verschiedene Arten potentieller Energie.

1. Gravitationspotentialenergie

Körper in einem Gravitationsfeld verfügen über diese Art potenzieller Energie, die von der Höhe abhängt, in der sie sich befinden.

Wenn wir herkömmlicherweise die Bodenebene als Referenzebene festlegen, würden wir sagen, dass alle Körper auf der Erde eine potenzielle Gravitationsenergie von 0 und einen Körper mit Masse haben m befindet sich in der Höhe h vom Referenzniveau (Boden) und hat die potentielle Energie:

$E_{PG} = m \cdot g \cdot h$

(1)

Die Einheit der potentiellen Gravitationsenergie ist 1J, genau wie jede andere Energieform.

Es ist kein Zufall, dass die Formel zur Definition der kinetischen Energie mit dem Ausdruck für die mechanische Arbeit identisch ist, die zum Anheben eines Massenkörpers erforderlich ist m, vom Boden bis Höhe h.

Beispiel: ein Massenkörper m= 1 kg auf den Boden legen und hochheben h=10m muss eine mechanische Arbeit verrichtet werden L= 100J. Die bei dieser mechanischen Aktion verbrauchte Energie liegt in einer Energieform vor, die als potentielle Gravitationsenergie bezeichnet wird und den Wert hat EP= 100J. Diese Energie bleibt erhalten, solange der Körper dort oben bleibt. Durch den Rückfall auf den Boden wird die so angesammelte Energie wiederhergestellt.

2. Elastische potentielle Energie

Verformte elastische Körper speichern diese Art von Energie.