Tenaga keupayaan

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari

Tenaga keupayaan adalah satu kuantiti fizik skalar. Ia merupakan sejenis tenaga yang "tersimpan" dalam sesuatu objek, dan mungkin boleh digunakan.

Prinsip Keabadian Tenaga[sunting | sunting sumber]

Mengikut Prinsip Keabadian, tenaga tidak boleh hilang atau musnah tetapi ia boeh bertukar kepada bentuk lain seperti tenaga kinetik atau haba.

Unit[sunting | sunting sumber]

Unit SI bagi tenaga keupayaan ialah joule, J.

Jenis tenaga keupayaan[sunting | sunting sumber]

Tenaga keupayaan graviti[sunting | sunting sumber]

Tenaga Keupayaan Graviti adalah tenaga yang tersimpan dalam suatu objek yang mempunyai altitud tertentu dan dalam keadaan rehat seperti batu di atas bukit.

Umumnya formula tenaga keupayaan graviti ialah:

PE = m g h \,
PE ialah Tenaga Keupayaan Graviti,
 \mathbf{m} ialah jisim,
 \mathbf {h} \, adalah altitud,
 g \, ialah pecutan graviti.

Apabila sesuatu objek jatuh, daya graviti bertindak ke atas objek itu pada jarak yang sama dengan altitud objek itu ketika ia dalam keadaan rehat. Maka daya graviti melakukan kerja ke atas batu itu. Dari formula kerja:

W = F s \,

dimana daya, \vec F  adalah berat objek itu iaitu \vec w. Dan  h_1 \, adalah altitud permulaan dan  h_2 \, altitud akhir. Maka:

W_g = w (h_1 - h_2) \,
W_g = m g h_1 - m g h_2 \,

dimana:

U_1 = mgh_1 \, adalah tenaga keupayaan mula dan
U_2 = mgh_2 \, adalah tenaga keupayaan akhir.

Maka

W_g = U_1 - U_2 = -(U_2 - U_1) = -\Delta U \,

Keabadian tenaga mekanik (daya graviti sahaja)[sunting | sunting sumber]

Apabila sesuatu objek jatuh tanpa pengaruh daya lain (seperti geseran udara,) maka kerja yang dilakukan oleh graviti ialah:

W_k = W_g = K_2 - K_1 = \Delta K = -(U_2 - U_1) = -\Delta U \,

Dimana

 K_1 \, ialah tenaga kinetik sebelum
 K_2 \, ialah tenaga kinetik selepas

Tenaga keupayaan kenyal[sunting | sunting sumber]

Tenaga Keupayaan Kenyal ialah

U_e = {1\over2}kx^2

dimana

k\, ialah pemalar spring
x\, ialah jarak spring dimampatkan dari kestabilan

Maka kerja yang dilakukan ialah

W_e = {1\over2}kx_1^2 - {1\over2}kx_2^2 = -(U_2 - U_1) = -\Delta U \,

Tenaga keupayaan elektrik[sunting | sunting sumber]

Lihat juga[sunting | sunting sumber]