พลังงานศักย์(Potential Energy)

พลังงานศักย์ (Potential Energy) แบ่งออกเป็น

1. พลังงานศักย์โน้มถ่วง (Gravitational Potential Energy) เป็นพลังงานศักย์ที่สะสมในวัตถุ เมื่ออยู่บน ที่สูง พลังงานศักย์โน้มถ่วงจะมีค่ามาก หรือ ค่าน้อย ขึ้นอยู่กับระดับความสูงจากพื้นโลก สามารถหาค่าได้จากงานที่ทำหรือการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุในแนวดิ่ง เช่น การตกของลูกมะพร้าวจากต้น การปล่อยตุ้มตอกเสาเข็ม สามารถหาค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วง จากงานเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุ เมื่ออยู่บนที่สูง

พลังงานศักย์(Ep) = งาน

= Fs

= mgs

ระยะทาง (s) = ความสูง(h)

ดังนั้น Ep = mgh

ตัวอย่าง ลิฟท์ขนสินค้าตัวหนึ่งบรรทุกสินค้ามีน้ำหนักรวม 1,500 กิโลกรัม เคลื่อนที่จากชั้นล่างขึ้นไป ชั้นที่ 7 ซึ่งสูงจากพื้น 28 เมตร จะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วงเท่าใด

วิธีทำ จากสูตร Ep = mgh

เมื่อ m = 1,500 kg

h =28 m

g =10 m/s

แทนค่า Ep =1,500 x 10 x 28

= 420,000 J

จะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วง 420 kJ

2. พลังงานศักย์ยืดหยุ่น (Elastic Potential Energy) เป็นพลังงานศักย์ที่สะสมในวัตถุที่ติดกับสปริงที่ถูกทำให้ยืดออก หรือ หดเข้า จากตำแหน่งสมดุล แรงที่กระทำต่อสปริงมีค่าไม่คงที่ แต่จะมีค่าเพิ่มขึ้นจากศูนย์ แรงที่นำไปใช้จึงเป็นค่าเฉลี่ย ดังนั้น งานหาได้จาก

งาน = แรงเฉลี่ย x ระยะยืดหยุ่นของสปริง

เมื่อ W แทน งานที่ได้จากการยืดหยุ่นของสปริง (J)

F แทน แรงที่กระทำต่อสปริง (N)

S แทน ระยะยืดหยุ่นของสปริง (m)

อีกประการหนึ่ง แรงที่กระทำต่อสปริงจะแปรผันตรงกับระยะยืดหยุ่นของสปริง มีค่าคงที่ของสปริง เรียกว่า ค่าคงที่ของสปริง หรือ ค่านิจของสปริง (spring constant;k)

นั่นคือ