lägesenergi

Lägesenergi, eller potentialenergi, är energin ett föremål har på grund av sin position i ett kraftfält. I vardagliga sammanhang refereras ofta gravitationslägesenergi till, som uppstår i jordens gravitationsfält. Den ökar när höjden över en vald referensnivå ökar.

Den vanligaste formen när man befinner sig nära jordens yta är E_p = m g h, där m är massan, g är gravitationsaccelerationen och h är höjden över referensnivån. Enheten är joule. Lägesenergin ökar alltså med ökad höjd eftersom arbetet mot gravitationen krävs för att lyfta föremålet.

Eftersom gravitation är ett konservativt fält är lägesenergin en del av den mekaniska energin, E = K + E_p. När en kropp faller omvandlas lägesenergin till kinetisk energi, och den totala mekaniska energin förändras endast om friktion eller andra icke-konservativa krafter gör det.

Referensnivån där E_p sätts till noll är konventionell och kan väljas fritt; endast skillnaden i lägesenergi mellan två tillstånd har fysikalisk betydelse. En förändring i höjd mellan två lägen ger upphov till ett arbete som utförs av eller mot gravitationen.

I andra kraftfält, som elektrostatiska fält, definieras lägesenergi också som energi associerad med en positions placering i fältet, till exempel U = k q1 q2 / r för två laddningar. Enheten är fortfarande joule. Lägesenergi är central i energianalys av mekaniska system och används för att analysera arbete, höjning och fall utan att behöva följa varje enskild krafts väg.