Vizualizare sursă pentru „Energie potențială”

{{Mecanică clasică |expanded=fundamental concepts}}
'''Energia potențială''' este [[energie|energia]] unui [[sistem fizic]], dependentă numai de poziția sau configurația diferitelor părți ale sistemului. Acest potențial poate fi convertit în orice altă formă de energie, de exemplu în [[energie cinetică]] și poate efectua [[lucru mecanic]] într-un proces.<ref name="LTR">Remus Răduleț și colab. ''[[Lexiconul Tehnic Român]]'', București: Editura Tehnică, 1957-1967.</ref>
Unitatea de măsură a energiei potențiale în [[SI]] este [[Joule]] (simbol J).

Energia potențială este energie de poziție sau energie de configurație. Energia potențială a unui corp apare când acesta interacționează cu alte obiecte din jurul său prin [[gravitație]], [[legătură chimică|legături chimice]] sau forțe electrice. Un obiect cu energie potențială are capacitatea de a efectua [[lucru mecanic]].<ref>Richard P. McCall, Physics of the Human Body, JHU Press, p. 74</ref> Termenul energie potențială a fost introdus în secolul al 19-lea de inginerul și fizicianul scoțian [[William John Macquorn Rankine|William Rankine]].<ref>Roche, John, ''What is'' ''potential energy''?, European Journal of Physics, vol.24, nr. 2, pp. 185-196</ref><ref>William John Macquorn Rankine (1853) "On the general law of the transformation of energy", Proceedings of the Philosophical Society of Glasgow, vol. 3, no. 5, pages 276–280; reprinted in: (1) Philosophical Magazine, series 4, vol. 5, no. 30, pp. 106–117 (February 1853); and (2) W. J. Millar, ed., Miscellaneous Scientific Papers: by W. J. Macquorn Rankine, ... (London, England: Charles Griffin and Co., 1881), part II, pp. 203–208.</ref>{{sursă primară}}

== Exemple de energie potențială ==
* energia dintre două mase care se atrag gravitațional <ref name="LTR" /> sau energia potențială a unei coloane de [[fluid]] datorată gravitației;
* energia de poziție într-un câmp de forțe inerțial (de exemplu [[forță centrifugă|forțe centrifuge]]);
* [[energie elastică|energia de deformare elastică]];
* [[energia potențială electrostatică|energia unui câmp electrostatic]];<ref name="LTR" />
* energia unui [[câmp magnetic]] [[magnetostatică|magnetostatic]];
* [[energie chimică|energia chimică]] - de legătură a [[electron]]ilor (de valență) în atomi și legături chimice;
* energia de legătură a nucleelor atomice
* {{nc|[[energie potențială osmotică|energia osmotică]].}}

=== Energia potențială gravitațională ===
Formula energiei potențiale gravitaționale este:
:<math>E_p = G \centerdot h = m \cdot g \cdot h
</math>
unde
:m - masa corpului
:g - accelerația gravitațională
:h - înălțimea față de nivelul de referință considerat 0

== Teorema de variație a energiei într-un sistem conservativ ==
Variația energiei potențiale a unui corp este egală cu opusul [[Lucru mecanic|lucrului mecanic]] efectuat de rezultanta forțelor conservative care acționează asupra corpului respectiv, în mișcarea respectivă.<ref name=EP>Emil Petrescu, [http://www.physics.pub.ro/Cursuri/Fizica_1_(2017)/C_01.pdf ''Fizică''] (curs) [[Universitatea Politehnica din București]], 2017, p.&nbsp;9, accesat 2024-05-04</ref>

Lucrul mecanic al forțelor conservative este:<ref name=EP/> 
:<math>L_{Fc} = -\Delta E_p</math>
unde {{mvar|E<sub>p</sub>}} este energia potențială.

== Bariera de potențial ==
[[Fișier:Potential barrier.png|thumb|right|250px|Barieră de potențial]]
''Bariera de potențial'' este un domeniu de separație între alte două domenii în care energia potențială a unei particule este mai mare decât cea corespunzătoare domeniilor laterale.

În particular, această situație se întâlnește în jurul [[nucleu|nucleelor]] atomice în care, pentru distanțe r < R<sub>0</sub>, forțele nucleare de atracție creează un potențial negativ, iar pentru r > R<sub>0</sub>, acționează [[legea lui Coulomb|forțele coulombiene]] de respingere pentru orice particulă încărcată pozitiv.

În concepția [[mecanică clasică|clasică]], dacă [[energie|energia]] ''E'' a unei particule este mai mică decât înălțimea U<sub>max</sub> a barierei de potențial, ea nu o poate străbate căci [[impuls]]ul acesteia în interiorul barierei ar avea o valoare [[număr imaginar|imaginară]].
Într-adevăr:
::<math> E \equiv T+U_{max} = \frac {p^2}{2m} +U_{max}, </math>
de unde:
::<math> p = \sqrt {2m (E-U_{max})}; </math>
deci pentru E < U<sub>max</sub>, ''p'' este imaginar.

În [[mecanica cuantică]] există o [[probabilitate]] diferită de zero ca o microparticulă să treacă prin bariera de potențial, chiar dacă [[energie|energia]] acesteia este mai mică decât înălțimea barierei ([[Efect tunel]]).

== Note ==
<references/>

== Surse bibliografice ==
* Vasile Tutovan, ''Electricitate și magnetism'', vol I, Editura Tehnică, 1984
* [[Șerban Țițeica]]: ''Termodinamica'', Editura Academiei Republicii Socialiste România, București, 1982.
* F. Sears, M. Zemansky, H. Young, ''Fizică (University Physics 5th Edition)'', EDP, București, 1983

{{Portal|Fizică|Energie}}

[[Categorie:Fizică]]
[[Categorie:Energie]]