Lägesenergi – Potentiell energi: exempel, formel och enhet!

Definition av lägesenergi

Lägesenergi, även kallat potentiell energi, är en av de vanligaste energiformerna. Ett föremål/objekt kan lagra energi som ett resultat av dess position. Det kan låta märkligt men förklaras bäst med ett exempel. Till exempel, när du klättrar upp för ett hopptorn så ökar du din lägesenergi. Lägesenergin lagras i objektet, som i det här fallet är dig, och på toppen har du som högst lägesenergi. Sedan när du hoppar ner i vattnet så omvandlas din lägesenergi till rörelseenergi.

Den potentiella energin är den energin som lagras i ett objekt som ett resultat av dess höjd (viktigt att det är vertikala höjden) över en utplacerad nollnivå. Man kan alltså inte tala om en generell ”mängd potentiell energi” utan den potentiella energin ställs alltid i relation med en given nollnivå. Till exempel, jämfört med golvet har stenen jag håller över huvudet så här mycket mer lägesenergi. Energin lagras i sin tur som ett resultat av jordens gravitation. När du lyfter ett objekt en meter över marken utför du ett arbete och den energi som krävs för att lyfta objektet en meter lagras i objektet som potentiell energi.

Lägesenergi formel – Vad påverkar lägesenergin?

Det finns ett direkt samband mellan lägesenergi och massan av ett föremål. Ett föremål med större massa har en större potentiell energi. Dessutom finns det ett direkt samband mellan lägesenergin och höjden. Ju högre ett föremål är upphöjt, desto större är den potentiella energin. Den potentiella energin påverkas alltså av tre storheter: massan på objektet (m kg), tyngdaccelerationen (g m/s2) och den vertikala höjden över nollnivån (h meter). Formeln för hur man räknar ut lägesenergin blir därför:

Ep = massan * g * höjden

Ep = m * g * h

Lägesenergin förkortas vanligtvis Ep där P:et kommer från Potentiell energi.

Enheten för lägesenergin är Joule (J)

För fler användbara formler, använd vår formelsamling – klicka här!

Vanlig tankevurpa

Lägesenergin påverkas inte av hur man tar sig upp till höjden. Alltså, du får samma lägesenergi om du går upp för ett berg som om du skulle klättra upp för det, även om det kanske är jobbigare att klättra än att gå på en stig.

Hur sätter man bäst ut nollnivån?

Den potentiella energin måste alltid jämföras med något, den är relativ. Det man jämför med kallas för nollnivån. Därför är det alltid viktigt i en uppgift att alltid först markera ut en nollnivå från vilken alla höjder utgår från. Oftast används marken som nollnivå men du får fritt välja vilken nollnivå du känner för. Eftersom många laborationer genomföras på bord så är det oftast lättast att sätta bordet som nollnivå. Generellt kan man säga att den lägsta punkten som ett objekt befinner sig på är ett bra ställe att placera ut nollnivån på. Allra helst vill du undvika att få en negativ höjd eftersom det lätt blir fel i beräkningarna.

Exempeluppgift på lägesenergi

Det är en varm sommardag och fallskärmshopparen Alice gör sig redo för att hoppa ut från planet som befinner sig på 1000 meters höjd över marken. Alice väger 70 kilo. Vilken lägesenergi har Alice när hon befinner sig i planet?

Lösningsförslag – Egen övning, rita bild över situationen!

Vi utnyttjar formeln för lägesenergin rakt av och använder även att jordens tyngdacceleration är 9,8 m/s2.

Ep = m * g * h

Ep = 70 * 9,8 * 1000

Ep = 686 000 J

Svar: 69 KJ

Annons
GratisAccess to basic materials.$0Join
PremiumFull access, premium materials, and support.$10Join