* Potentiell energi är relativ: Potentiell energi definieras alltid relativt en vald referenspunkt. Det representerar mängden energi som lagras i ett objekt på grund av dess position i ett kraftfält (som ett gravitations- eller elektriskt fält). Valet av referenspunkt är godtyckligt.
* nollpunkt är godtycklig: Vi kan välja nollpunkten för potentiell energi att vara var som helst vi vill. Till exempel, i gravitationspotentialenergi, väljer vi ofta marken till noll potentiell energi. Men vi kan lika väl välja havsnivå eller till och med jordens centrum som vår referenspunkt.
* Endast förändringar i potentiellt energimatik: Det som är viktigt är fysiskt * förändringen * i potentiell energi mellan två punkter. Denna förändring är oberoende av den valda referenspunkten.
Vad vi kan härleda är formeln för potentiell energi *skillnad *:
Låt oss ta exemplet med gravitationspotential energi. Vi vet att tyngdkraften ges av:
`` `
F =-gmm/r^2
`` `
där:
* F är tyngdkraften
* G är gravitationskonstanten
* m är objektets massa
* M är jordens massa
* r är avståndet mellan föremålet och jordens centrum
Den potentiella energiskillnaden (ΔU) mellan två punkter på avstånd R₁ och R₂ från jordens centrum är:
`` `
Δu =u₂ - u₁ =-∫ (r₁ till r₂) f dr
`` `
Genom att ersätta kraftekvationen och integrera får vi:
`` `
ΔU =gmm (1/r₁ - 1/r₂)
`` `
Denna formel berättar förändringen i potentiell energi när ett objekt flyttar från en punkt till en annan i ett gravitationsfält. Det ger inte ett absolut värde för potentiell energi vid en enda punkt.
Sammanfattningsvis:
* Absolut potentiell energi är inte ett meningsfullt koncept.
* Vi kan bara definiera potentiell energi i förhållande till en vald referenspunkt.
* Det som är viktigt är förändringen i potentiell energi mellan två punkter.
* Vi kan härleda formler för potentiell energiskillnad, som är oberoende av referenspunkten.
