Verschil tussen potentiële zwaartekracht en elastische potentiële energie

Belangrijkste verschil - Gravitational Potential Energy vs. Elastic Potential Energy

Zwaartekracht potentiële energie en elastische potentiële energie zijn twee verschillende energievormen die een deeltje kan hebben. De grootste verschil tussen zwaartekracht potentiële energie en elastische potentiële energie is dat het oorsprong van zwaartekracht potentiële energie is de zwaartekracht die optreedt tussen twee massieve lichamen terwijl de oorsprong van elastische potentiële energie zijn de elektrostatische krachten tussen moleculen waaruit een materiaal bestaat.

Wat is zwaartekracht potentiële energie

Zwaartekracht potentiële energie is de energie die een object heeft door zijn positie in een zwaartekrachtveld. De zwaartekracht potentiële energie is altijd relatief: het is een vergelijking tussen de hoeveelheden energie die een object op verschillende punten in een zwaartekrachtsveld heeft.

Stel je voor dat je een voorwerp met massa optilt  door een hoogte van  in een uniform zwaartekrachtveld. Het gewicht van het object wordt gegeven door . Als het object met een constante snelheid wordt opgetild zodat al het werk dat wordt gedaan vanaf het optillen van het object aan het object wordt gegeven als potentiële zwaartekrachtenergie, kunnen we de toename van de zwaartekracht van het lichaam berekenen vanwege de stijging. Omdat het object met een constante snelheid wordt opgetild, zijn de krachten gebalanceerd en zou de hefkracht toenemen . Omdat het object door een hoogte omhoog wordt gebracht , het uitgevoerde werk wordt gegeven door . Dit betekent dat de winst in de zwaartekracht van de zwaartekracht wordt gegeven door:

Wat is elastische potentiële energie

Een object krijgt elastische potentiële energie als het fysiek wordt vervormd. Wanneer een voorwerp wordt vervormd, worden de moleculen die het materiaal vormen gedwongen om weg te bewegen van hun evenwichtsposities. Als het materiaal elastisch is, proberen de moleculen terug te keren naar hun evenwichtsposities. Dit geeft het materiaal de mogelijkheid om werk te doen. Daarom, als een elastisch materiaal wordt vervormd, zeggen we dat het materiaal heeft elastische potentiële energie. Bijvoorbeeld, elastische potentiële energie wordt verkregen door een veer / rubberen band wanneer deze wordt uitgerekt.

Elastiekjes, wanneer uitgerekt, krijgen potentiële energie

Veren: in rust, gecomprimeerd en verlengd

Denk aan het comprimeren / verlengen van de veer. Hoe vervormder een veer is, hoe groter de kracht die nodig is om deze verder te vervormen. De kracht neemt toe met extensie:

Force versus extension graph voor een elastisch materiaal

Het werk aan de veer wordt gegeven door het gebied onder de grafiek Kracht vs. Uitbreiding. In dit geval wordt het gebied gegeven door . Volgens de wet van Hooke,  dus het totale werk gedaan om de lente in te drukken of te verlengen  is , waar  is de veerconstante van de lente. Als er geen andere krachten zijn, wordt al het werk aan de veer omgezet in elastische potentiële energie in de lente. Dan,

Verschil tussen potentiële zwaartekracht en elastische potentiële energie

Definitie:

Zwaartekracht potentiële energie is de energie die een voorwerp heeft vanwege zijn positie in een zwaartekrachtveld.

Elastische potentiële energie is de energie die een materiaal krijgt na vervorming te hebben ondergaan.

Hoe het gevormd is:

Zwaartekracht potentiële energie komt voort uit de aantrekkingskracht tussen massa's.

Elastische potentiële energie is te wijten aan elektrostatische afstoting tussen atomen en moleculen die een materiaal vormen.

Wat is doet:

Zwaartekracht potentiële energie probeert de middelpunten van massa's voorwerpen zo dicht mogelijk bij elkaar te krijgen.

Elastische potentiële energie probeert te voorkomen dat atomen en moleculen een object vormen bij een bepaalde scheiding waar deze deeltjes een evenwicht kunnen handhaven.

Afbeelding met dank aan:

Afbeelding zonder titel door Booyabazooka bij PublicDomainPictures [Public Domain], via Pixabay