L’energia potenziale è l’energia immagazzinata in un oggetto. Nelle giuste condizioni, questa energia può essere rilasciata come energia cinetica o energia di movimento. Molti tipi diversi di oggetti hanno energia immagazzinata come energia potenziale, inclusi carburante, cibo e sorgenti. L’energia potenziale di un oggetto può essere calcolata utilizzando la formula per l’energia potenziale.
Esistono diversi tipi di energia potenziale in base a come l’energia viene immagazzinata. Il cibo e il carburante contengono energia potenziale chimica, mentre gli elastici allungati hanno energia potenziale elastica. La formula per l’energia potenziale utilizzata dipende dal tipo di energia immagazzinata. In questo articolo, la formula discussa è per l’energia potenziale gravitazionale. L’energia potenziale gravitazionale è l’energia potenziale di un oggetto dovuta all’altezza dell’oggetto sopra un punto di riferimento, che di solito è la superficie terrestre.
Per calcolare l’energia potenziale di un oggetto, la formula per l’energia potenziale (PE) è PE = mgh, dove m sta per massa dell’oggetto in chilogrammi (kg), g è l’intensità del campo gravitazionale e h è l’altezza dell’oggetto in metri (m). Raramente un oggetto viene sollevato abbastanza in alto da modificare il campo gravitazionale, quindi nella formula per l’energia potenziale si usa quasi sempre 9.8 m/s2 (metri al secondo quadrato). In alcuni casi, viene utilizzato GPE al posto di PE per mostrare che viene calcolata l’energia potenziale gravitazionale.
Ad esempio, un peso di 25 kg viene sollevato a 5 m dal suolo. Rispetto a quando era a terra, la variazione di energia potenziale può essere calcolata sostituendo i numeri nell’equazione come tale: PE = mgh = 25 x 9.8 x 5 = 1225 joule (J). Joule sono le unità utilizzate per misurare l’energia e prendono il nome da uno scienziato di nome James Joule. A metà del 1800, Joule eseguì un gran numero di esperimenti per dimostrare che il calore e l’energia erano davvero la stessa cosa.
Dall’esempio precedente, è stato determinato che il peso ha 1225 J di energia immagazzinata, o energia potenziale. Ciò significa che se il peso fosse rilasciato, questa energia immagazzinata verrebbe convertita in energia cinetica mentre cadeva verso il suolo. L’energia si conserva, non si crea né si perde. Di conseguenza, appena prima che il peso colpisca il suolo, la sua energia cinetica sarebbe la stessa della sua energia potenziale, o 1225 J.