Potansiyel (ya da daha doğru bir deyişle potansiyel ENERJİ), kuvvet alanları söz konusu olduğunda kullanılan bir kavramdır. Bu alan içinde bir cisim hareket ettirildiğinde kazanılan ya da yitirilen enerjinin tek nedeni, potansiyel enerji değişimidir. Böyle bir harekette, sözgelimi ısı oluşumuna yolaçacak bir sürtünme söz konusu değildir. Kuvvet alanı içinde bir cismi hareket ettirmek için gereken enerji, alınan yola bağlı değildir. Potansiyel kuramı, çekim alanında, kütleye, elektrik alanında elektrik yüküne, magnetik alanda. kutup şiddetine, nükleer alanda da nükleer taneciklere uygulanabilir. Potansiyel enerji söz konusu olduğu oürece, bu alanların özdeş olduğu varsayılır; dolayısıyle. bunlardan yalnız birini, sözgelimi çekim alanını ele almak yeterlidir.
Bir cismin potansiyeli, o cisimdeki gizli enerjidir. Sözgelimi, bir ŞAHMERDAN, Dünya'nın çekim alanıiçinde belli bir yüksekliğe çıkarılırsa, şahmerdan blokunda bir iş yapılmış olur. Şahmerdan serbest bırakılınca, en düşük enerji düzeyini alır ve potansiyel enerjideki bu fark, alttaki kazığa geçirilir. Böylece, kazığın yere doğru hareketi sağlanır (ancak, enerjinin büyük bir bölümü ısı ve ses biçiminde harcanır).
Şahmerdana daha çok iş yaptırabilmek için, ya daha yükseğe çıkarmak ya da ağırlığı artırmak gerekir, Bu durumlarda, yerçekimine bağlı potansiyel enerji, şahmerdanın ağırlığı ile yerden yüksekliği çarpılarak bulunabilir. Sözgelimi, yerden 1 metre yüksekte, 100 ne.vvton ağırlığında bir şahmerdanın potansiyel enerjisi, 100 newtonmetre olacaktır. Şahmerdan serbest bırakıldığında, bu kadar enerji açığa çıkacak ya da ona eşdeğer bir iş yapılacaktır.
Açıklamalardan da anlaşılacağı gibi «potansiyel», görece bir terimdir (elektrikte, «potansiyel farkı»ndan söz edilir). Mutlak potansiyel, sıfır noktasına göre verilir ve genellikle bu noktada kuvvet alanı, kendini oluşturan kaynaktan sonsuz uzaklıkta bulunur. Uygulamada, belirli amaçlar için, rasgele bir sıfır referans düzeyi seçilir. Çekim alanı söz konusu olduğunda, sıfır düzeyi genellikle yeryüzü olarak kabul edilir. Elektrik potansiyel için de toprak hattı, sıfır potansiyel anlamına gelir.
«Bir alan içindeki herhangi bir noktanın potansiyeli», sık sık karşılaşılan kavramlardandır. Çekim alanında potansiyel, «birim kütleyi (sözgelimi kilogram), sonsuz uzaklıktan belli bir noktaya getirmek için yapılması gereken iş» olarak da tanımlanabilir. Elektrik alanı ele alınırsa, bir birim yükün (bir coulomb) sonsuzdan, söz konusu noktaya getirilmesi için yapılan iş, o noktanın potansiyel değerini verir. Elektrik potansiyelin birimi volttur (Bk. ELEKTROSTATİK).
Potansiyel, buraya kadar değinilen örneklerin yanı sıra, başka sistemler içinde de varolabilir. Sözgelimi, kurulu saat zembereğinin potansiyel enerjisi vardır. Zemberek boşalırken bu enerji saati çalıştırır. Buna, mekanik potansiyel» adı verilir. Hidrojen ve oksijen karışımı patlatıldığında, çok büyük bir enerji açığa çıkar. Buna da, «kimyasal potansiyel» denir.


Kaynak:4-cilt:6

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler »