Պոտենցիալ էներգիա , սկալյար ֆիզիկական մեծություն, կոնսերվատիվ ուժերի դաշտում գտնվող համակարգի լրիվ մեխանիկական էներգիայի մի մասը։ Կախված է համակարգը կազմող նյութական կետերի դիրքից։ Բնութագրվում է դրանց տեղափոխման ժամանակ դաշտի կատարած մեխանիկական աշխատանքով[1]։ Այլ սահմանում. պոտենցիալ էներգիան կոորդինատների ֆունկցիա է, համակարգի լագրանժյանի գումարելիներից, նկարագրվում է համակարգի տարրերի փոխազդեցությամբ[2]։ «Պոտենցիալ էներգիա» տերմինը XIX դարում մտցրել է շոտլանդացի ինժեներ և ֆիզիկոս Ուիլյամ Ռենկինը։

Միավորների միջազգային համակարգում էներգիայի չափման միավորը ջոուլն է։

Տարածության մեջ մարմինների որոշակի կոնֆիգուրացիայի համար պոտենցիալ էներգիան կարող է ընտրվել հավասար զրոյի։ Այդ ընտրությունը պայմանավորված է հետագա հաշվարկների հարմարությամբ։ Տվյալ կոնֆիգուրացիայի ընտրման պրոցեսը կոչվում է պոտենցիալ էներգիայի նորմավորում։

Պոտենցիալ էներգիայի ճշգրիտ սահմանումը կարելի է տալ միայն այնպիսի ուժերի դաշտում, որոնց աշխատանքը կախված է միայն մարմնի սկզբնական և վերջնական դիրքերից, և ոչ տեղափոխման հետագծից։ Այդպիսի ուժերը կոչվում են կոնսերվատիվ (պոտենցիալ)։

Պոտենցիալ էներգիան մարմնի (կամ մարմինների) և դաշտի փոխազդեցության բնութագիրն է։

Յուրաքանչյուր ֆիզիկական համակարգ ձգտում է նվազագույն պոտենցիալ էներգիայով վիճակի։

Առաձգական դեֆորմացիայի պոտենցիալ էներգիան բնութագրում է փոխազդեցությունը մարմնի մասերի միջև։

Պոտենցիալ էներգիան Երկրի ձգողության դաշտում խմբագրել

Մարմնի   պոտենցիալ էներգիան Երկրի ձգողության դաշտում՝ մակերևույթի մոտ, մոտավորապես արտահայտվում է

 

բանաձևով, որտեղ  -ը մարմնի զանգվածն է,  -ն՝ ազատ անկման արագացումը,  -ն՝ մարմնի զանգվածների կենտրոնի դիրքի բարձրությունը կամայաբար ընտրված զրոյական մակարդակից։

Պոտենցիալ էներգիայի ֆիզիկական իմաստ խմբագրել

  • Մինչ կինետիկ էներգիան բնութագրում է մարմինը ընտրված հաշվարկման համակարգի նկատմամբ, պոտենցիալ էներգիան բնութագրում է մարմինը ուժի աղբյուրի նկատմամբ։
  • Կինետիկ էներգիան բնութագրվում է հաշվարկման համակարգի նկատմամբ արագությամբ, պոտենցիալը՝ դաշտում մարմինների դիրքով։
  • Հիմնական ֆիզիկական իմաստ ունի ոչ թե պոտենցիալ էներգիան ինքնին, այլ՝ նրա փոփոխությունը։

Տես նաև խմբագրել

Ծանոթագրություններ խմբագրել

  1. Потенциальная энергия Физическая энциклопедия
  2. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теоретическая физика, М., Физматлит, 2004, I. Механика