2. พลังงานศักย์(P.E.) เป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ แบ่งเป็น
2.1 พลังงานศักย์โน้มถ่วง (EP) มีขนาดเท่ากับงานที่
ใช้ในการเปลี่ยนตำแหน่งความสูงของวัตถุจากพื้นล่าง
m = มวลของวัตถุ (กิโลกรัม)
g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ( = 9.8 เมตร/ วินาทีกำลังสอง2)
h = ความสูงของวัตถุจากพื้น (เมตร)
Ep = พลังงานศักย์โน้มถ่วง (จูล)
ตัวอย่าง นักกีฬากระโดดน้ำมวล 50 กิโลกรัม กระโดดน้ำที่ตำแหน่งต่างๆ กัน จงคำนวณหาพลังงานศักย์ของนักกีฬาเมื่อ
1) ยืนที่พื้นขอบสระน้ำ
2) ยืนที่ระดับสูง 4 เมตรจากขอบสระน้ำ
3) ยืนที่ระดับสูง 6 เมตรจากขอบสระน้ำ
วิธีทำ 1) นักกีฬายืนที่พื้นขอบสระน้ำ
จากสูตร Ep = mgh
2) นักกีฬายืนที่ระดับสูง 4 เมตรจากขอบสระน้ำ
3) นักกีฬายืนที่ระดับสูง 6 เมตรจากขอบสระน้ำ
ตัวอย่าง จงหาปริมาณพลังงานศักย์ของลูกมะพร้าวที่อยู่บนต้นสูง 6 เมตร เมื่อ
1) ลูกมะพร้าวมีมวล 0.5 กิโลกรัม
2) ลูกมะพร้าวมีมวล 1.0 กิโลกรัม
วิธีทำ 1) เมื่อลูกมะพร้าวมีมวล 0.5 กิโลกรัม
2) เมื่อลูกมะพร้าวมีมวล 1.0 กิโลกรัม
ข้อสังเกต
พลังงานศักย์โน้มถ่วง (gravitational potential energy) หมายถึง พลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุที่อยู่สูงจากพื้นโลกขึ้นไป และวัตถุนั้นอยู่ในแนวดิ่ง
ปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานศักย์โน้มถ่วง คือ
1. มวลของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมาก แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุนั้นจะมาก ทำให้ค่าของพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากตามไปด้วย
2. ตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุ เป็นระยะความสูงของวัตถุที่อยู่ห่างจากผิวโลก วัตถุที่อยู่ห่างจากผิวโลกมากจะสะสมค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงไว้มาก ดังนั้นวัตถุที่อยู่สูงจึงมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากกว่าวัตถุที่อยู่ในระดับต่ำกว่า เมื่อวัตถุอยู่ ณ ตำแหน่งสูงสุดจะมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากที่สุด และเมื่อวัตถุตกถึงผิวโลกจะไม่มีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงหรือมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นศูนย์
ถ้าเรากำหนดให้ Ep แทนพลังงานศักย์โน้มถ่วง สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุกับมวลและความสูงของวัตถุ
2.2 พลังงานศักย์ยืดหยุ่น(EP) เป็นพลังงานที่มีอยู่
ในวัตถุที่มีความยืดหยุ่น เช่น หนังยาง สปริง ฯลฯ
แรงยืดหยุ่น F = ks
EP = พลังงานศักย์ยืดหยุ่น มีหน่วยเป็น จูล
F = แรงยืดหยุ่นสปริง
k = ค่าคงตัวของสปริง มีหน่วยเป็น นิวตัน/เมตร
s = ระยะยืดของสปริง มีหน่วยเป็น เมตร
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น