Potentiaalienergia

Potentiaalienergia eli asemaenergia kuvaa energiaa, jota kappaleella on asemansa suhteen. Potentiaalienergiasta puhutaan, jos kappaleeseen vaikuttaa painovoima tai esim. jousivoima ja on tehty työtä siirrettäessä kappale nykyiseen paikkaan. Tällöin kappaleen siirtämisessä tehty työ on muuntunut ja ikään kuin varastoitunut potentiaalienergiaksi.

Esimerkiksi kun laukku nostetaan pöydälle, energian säilymislain mukaisesti laukulle annettu kineettinen energia muuttuu laukun potentiaalienergiaksi, joka taas muuttuu takaisin kineettiseksi- eli liike-energiaksi kun laukku putoaa pöydältä.

Kappaleen potentiaalienergiaa tarkasteltaessa on aina sovittava tapauskohtainen taso, jossa potentiaalienergia on nolla (esim. lattia). Potentiaalienergian tunnus on E_p.

Potentiaalienergia voidaan laskea kaavalla:

$E\_p\; =\; \backslash begin\{matrix\}\; Gh\; =\; mgh\; \backslash end\{matrix\}$

jossa:

E_p=kappaleen potentiaalienergia

G=voima, joka tarvitaan kappaleen nostamiseksi

h=nostokorkeus

m=kappaleen massa

g=putoamiskiihtyvyys (Maassa noin 9,81 m/s²)

Esimerkiksi jos 3,5kg laukku nostetaan 0,8 metrin korkeudelle, kappaleen potentiaalinergiaksi muodostuu:

E_p = mgh = 3,5 kg · 9,81 m/s² · 0,80 m ≈ 27 Nm = 27 J

Kappaleella (laukulla) on nyt potentiaalienergiaa 27 J.