5/11/2018 energia potentiala - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/energia-potentiala 1/3

Energia potentiala

Proprietatea unui sistem de a efectua lucru mecanic se masoara printr-o marime fizica de stare numita energie, notata cu E.

Energia mecanica a unui sistem poate fi:-energie cinetica notata cu Ec

- energie potentiala notata cu Ep

Energia potenţială este energia unui sistem fizic, dependentă numaide poziţia sau configuraţia diferitelor părţi ale sistemului. Acestpotenţial poate fi convertit în orice altă formă de energie, de exemplu în energie cinetică şi poate efectua lucru mecanic într-un proces. Cualte cuvinte, energia potentiala este acea forma de energie pe care oinmagazinezi atunci cand ridici o greutate, actionezi un arc sau intinziun elastic.

Se defineste numai in campuri gravitationale si arata prin valoarea sapozitia relativa a partilor componente ale sistemului-este relativa; este o marime de stare-prin conventie se considera Ep=o

<Ep>SI=J

 Teorema de variatie a energiei potentiale: Variatia energiei potentialea unui sistem izolat in care actioneaza forte conservative este egala culucrul mecanic efectuat de fortele campului luate cu semn contrar.

Energia potentiala a unui sistem intr-o stare data nu poate fideterminata in mod absolut, ci in raport cu energia starii de referinta.In mod obisnuit, starea de referinta a unui sistem , deci valoarea energieipotentiale in aceasta stare, se alege arbitrar si cat se poate de convenabil pentrurezolvarea problemei date; in starea de referinta, energia potentiala a sistemuluipoate fi si nula.Energia potentiala poate fi:

- energie potentiala gravitationala- energia potentiala elastica- energia potentiala in campul fortelor electrice.

1. Energia potentiala gravitationala. Def: energia sistemului alcatuit din Pamant si punctul material se numesteenergie potentiala gravitationala.- variatia energiei potentiale a sistemului este: ΔEp = Ep final – Ep initial

Ep gravitationala= mgh, unde m este masa corpului, g este constanta gravitaţionalăiar h este înălţimea faţă de nivelul de energie potenţială zero a acestuia

5/11/2018 energia potentiala - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/energia-potentiala 2/3

2. Energia poten tiala elastica:Orice corp deformat acumuleaza o energie pe baza careia efectueaza lucrumecanic atunci cand revine la forma initiala. Energia corpului deformat elastic senumeste energie potentiala elastica.

Ep elastica = kx²/ 2K = constanta elasticaX = distanta

De unde vine energia potenţială

Să spunem că aveţi de urcat cu un geamantan pe scări, de la parter până laetajul 10 al unui bloc. Este evident că depuneţi un efort făcând asta,cheltuind energie pentru a efectua lucru mecanic împotriva greutăţiigeamantanului. Avem deci energie cheltuită din partea dumneavoastră, iartransferul de energie este materializat de lucrul mecanic pe care-l efectuaţi –dar unde ajunge această energie? Conform legii conservării energiei ştimbine că energia pe care aţi cheltuit-o trebuie să ajungă undeva, dar nu reuşims-o găsim nicăieri – geamantanul nu s-a încălzit irosind energie, iar de stocatnu aţi stocat-o nicăieri...

Sau poate aţi stocat-o? Ia să vedem dacă aţi putea s-o recuperaţi cumva. Ce-ar fi dacă odată ajuns sus aţi agăţa geamantanul de un mosor cu sfoară,lăsându-l să coboare pe geam până jos, în stradă? Mosorul ar putea fi legat laun generator electric, generând energie reală. Dar de unde vine aceastăenergie? Şi de ce nu mai putem exploata această sursă de energie odată ce

geamantanul a atins asfaltul trotuarului? Se vede treaba că într-un fel saualtul, geamantanul a acumulat o formă de energie atunci când am urcat cu elpe scări, fiindcă a putut elibera energie la coborâre, dar odată ajuns înapoi

 jos nu a mai putut elibera energie. Totuşi el nu a eliberat cu de la sine putereenergia pe care o stoca, ci am fost nevoiţi să construim un dispozitiv ingenioscare s-o exploateze. Mai mult, această energie latentă s-ar fi stocat fărăpierderi câtă vreme geamantanul rămânea la etajul 10, indiferent cât de multtimp ar fi trecut de la momentul în care am urcat şi momentul în care amdecis să-l legăm la generator. Din aceste motive, această formă de energiese numeşte energie potenţială.

Oare mai există alte forme de energie potenţială? Se ne imaginăm unarc destins, cu un capăt fix. Dacă apăsăm pe capătul liber comprimândarcul efectuăm lucru mecanic: aplicăm o forţă pe o distanţă. Putemrecupera energia pierdută astfel? Sigur că da – atunci când eliberămarcul putem pune în mişcare o bilă de la care putem colecta energie.Aceasta este energia potenţială elastică.

5/11/2018 energia potentiala - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/energia-potentiala 3/3

Exemple de energie potenţială:

• energia dintre două mase care se atrag gravitaţional;•

energia de poziţie într-un câmp de forţe inerţial (de exempluforţe centrifuge);• energia elastică;• energia unui câmp electrostatic

Curiozitate.O felie de placinta contine in jur de 2000000 J, destul pentru a alimenta omasina timp de 20 de secunde sau pentru a ridica 2000000 de mere la 1 minaltime.