Potansiyel enerji, bir cismin konumundan veya durumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Bu enerji, cisim üzerinde iş yapılmaya hazır bir şekilde depolanmıştır. Potansiyel enerji, genellikle iki ana türde incelenir: Yer Çekimi Potansiyel Enerjisi ve Esneklik Potansiyel Enerjisi.
Bir cismin, Dünya'nın yer çekimi alanı içindeki yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Yüksekte duran bir cisim, aşağı düştüğünde bu enerjiyi kinetik enerjiye (hareket enerjisi) dönüştürür.
Yer çekimi potansiyel enerjisini hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:
\( E_p = m \cdot g \cdot h \)
💡 Örnek: 2 kg kütleli bir kitap, yerden 3 metre yüksekte bir rafta duruyor. Bu kitabın potansiyel enerjisi nedir? (g ≈ 10 m/s² alalım)
\( E_p = 2 \cdot 10 \cdot 3 = 60 \) Joule'dür.
Bir yay veya lastik gibi esnek cisimlerin, sıkıştırılması veya gerilmesi sonucu depoladığı enerjidir. Yay serbest bırakıldığında bu enerji, kinetik enerjiye dönüşür.
Esneklik potansiyel enerjisini hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:
\( E_e = \frac{1}{2} \cdot k \cdot x^2 \)
💡 Örnek: Yay sabiti 100 N/m olan bir yay 0.2 metre sıkıştırılırsa, depoladığı enerji ne olur?
\( E_e = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot (0.2)^2 = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot 0.04 = 2 \) Joule'dür.
