Forskjellen mellom gravitasjonspotensiell energi og elastisk potensiell energi

Hovedforskjell - Gravitasjonspotensiell Energi vs Elastisk Potensiell Energi

Gravitasjonspotensiell energi og elastisk potensiell energi er to forskjellige former for energier som en partikkel kan ha. De hovedforskjell mellom gravitasjonspotensial energi og elastisk potensiell energi er at Opprinnelsen til gravitasjonspotensiell energi er gravitasjonskreftene som virker mellom to massive legemer mens Opprinnelsen til elastisk potensiell energi er de elektrostatiske kreftene mellom molekyler som utgjør et materiale.

Hva er Gravitational Potential Energy

Gravitasjonspotensiell energi er energien som en gjenstand har på grunn av sin posisjon i et tyngdefelt. Gravitasjonspotensialet er energi alltid relativ: Det er en sammenligning mellom mengder energi som et objekt har på forskjellige punkter i et tyngdefelt.

Tenk deg å løfte et objekt med masse  gjennom en høyde av  i et uniform gravitasjonsfelt. Vekten på objektet er gitt av . Hvis objektet løftes med konstant hastighet slik at alt arbeidet som gjøres fra å løfte objektet blir gitt til objektet som tyngdekraftspotensial energi, kan vi beregne gevinsten i gravitasjonspotensiell energi i kroppen på grunn av sin stigning. Siden objektet løftes med konstant fart, er kreftene balansert og løftekraft vil være . Siden objektet er hevet gjennom en høyde , arbeidet er gitt av . Dette betyr at gevinsten i gravitasjonspotensiell energi er gitt av:

Hva er elastisk potensiell energi

Et objekt får elastisk potensiell energi dersom den fysisk deformeres. Når et objekt deformeres, blir molekylene som danner materialet tvunget til å bevege seg bort fra deres likevektsposisjoner. Hvis materialet er elastisk, forsøker molekylene å komme tilbake til deres likevektsposisjoner. Dette gir materialet en evne til å gjøre arbeid. Derfor, når et elastisk materiale deformeres, sier vi at materialet har elastisk potensiell energi. For eksempel blir elastisk potensiell energi oppnådd av en fjær / gummibånd når den strekkes.

Gummibånd, når de strekkes, får potensiell energi

Fjærer: i ro, komprimert og utvidet

Tenk på å komprimere / forlenge våren. Jo mer deformert en vår er, jo mer er kraften som trengs for å deformere den videre. Kraften øker med forlengelse:

Kraft vs. forlengelsesgraf for et elastisk materiale

Arbeidet på våren er gitt av området under kraften vs. forlengelsesgrafen. I dette tilfellet er området gitt av . I følge Hooke's lov,  så det totale arbeidet som er gjort for å komprimere eller forlenge våren ved  er , hvor  er den våren konstant av våren. Hvis det ikke er noen andre krefter, vil alt arbeidet på våren bli omgjort til elastisk potensiell energi om våren. Deretter,

Forskjellen mellom gravitasjonspotensiell energi og elastisk potensiell energi

Definisjon:

Gravitasjonspotensiell energi er energien som en gjenstand har på grunn av sin posisjon i et tyngdefelt.

Elastisk potensiell energi er energien som et materiale vinster etter å ha gjennomgått deformasjon.

Hvordan det dannes:

Gravitasjonspotensiell energi stammer fra gravitasjonssamarbeidet mellom massene.

Elastisk potensiell energi skyldes elektrostatisk avstøtning mellom atomer og molekyler som lager et materiale.

Hva gjør:

Gravitasjonspotensiell energi forsøker å trekke sentrene til masse gjenstander så nært som mulig.

Elastisk potensiell energi forsøker å holde atomer og molekyler utgjør et objekt ved en viss separasjon der disse partiklene kan opprettholde en likevekt.

Bilde Courtesy:

Untitled image av Booyabazooka på PublicDomainPictures [Public Domain], via Pixabay