Plusieurs équations utilisées en science proviennent d’une équation d’énergie potentielle. Une équation générale de l’énergie potentielle signifie que le travail effectué sur un système est égal à l’énergie potentielle perdue. L’énergie potentielle est toute énergie stockée dans un système qui est perdue lorsque le travail est effectué. Il se présente sous de nombreuses formes courantes, comme l’énergie potentielle gravitationnelle perdue lorsque quelque chose tombe vers la Terre. Sous toutes ses formes, une équation d’énergie potentielle montrera d’où vient l’énergie pour effectuer un travail.
Les ressorts stockent de l’énergie sous forme d’énergie potentielle élastique qui est libérée lorsque le ressort est autorisé à se détendre. L’étirement permet de stocker de l’énergie et l’énergie potentielle d’un ressort est égale à la quantité de travail que le ressort peut faire lorsqu’il se détend. De nombreux autres objets stockent de l’énergie sous forme d’énergie potentielle élastique, notamment des élastiques et des cordes de guitare. Les deux sont étirés plus fort pour provoquer une vibration plus rapide, ce qui équivaut à plus de travail en raison d’une énergie potentielle plus élastique.
La gravité peut stocker de l’énergie car toute la masse est légèrement attirée par une autre masse. L’équation de l’énergie potentielle pour la gravité se présente sous plusieurs formes. La gravité terrestre stocke l’énergie potentielle et fonctionne lorsque les objets sont soulevés et autorisés à être réattirés vers la Terre. Au fur et à mesure que le chariot monte une colline, son énergie est stockée. Lorsque le chariot franchit la colline, toute l’énergie potentielle stockée est libérée, ce qui fait que le chariot se déplace plus rapidement ou effectue un travail. D’autres équations d’énergie potentielle pour la gravité impliquent les orbites spatiales, le mouvement galactique et les trous noirs.
Un changement de température représente du travail, et une équation d’énergie potentielle pour les produits chimiques mesure généralement un changement de température. Les produits chimiques stockent l’énergie sous forme de liaisons. Ces liaisons peuvent se rompre et changer de position pour libérer de l’énergie potentielle et augmenter la température. La mesure de ce changement montre la quantité d’énergie potentielle d’une réaction chimique. La combustion d’essence montre comment un liquide stocke de l’énergie potentielle et la libère pour produire une chaleur extrême.
L’énergie nucléaire comme la fission est un exemple d’énergie potentielle nucléaire. La puissance est égale au travail effectué sur un certain laps de temps, et la puissance nucléaire peut être calculée à partir d’une équation d’énergie potentielle nucléaire. Cette énergie est stockée dans les connexions très étroites entre les parties qui composent les atomes. Au cours de la fission nucléaire, les atomes absorbent des parties supplémentaires et deviennent instables. Une fois que les atomes se décomposent en atomes plus stables, ils libèrent de l’énergie stockée dans les connexions étroites qui se brisent.