تعد الطاقة الوضعية أحد أشكال الطاقة التي تتميز بأنها مرتبطة بشكل موقع الجسم داخل مجال جاذبية الأرض، وهي تعتمد على مرتفعته بالنسبة للمستوى المرجعي. يمكن تقسيم هذه الطاقة إلى عدة أنواع، كل منها لها خصائص ومعادلات خاصة بها. سنتناول هنا شرحاً مفصلاً لكل نوع من أنواع الطاقة الوضعية وكيفية حساباتها الرياضية.
- الطاقة الوضعية الجاذبية: تعد واحدة من أكثر أشكال الطاقة الوضعية شيوعاً، وتعتمد على قوة الجذب بين جسمين تحت تأثير القوة الأرضية. يتم تحديد مقدار هذه الطاقة باستخدام المعادلة التالية: E_p = m * g * h ، حيث "m" هو كتلة الكائن, "g" هو تسارع الجاذبية وهو ثابت يساوي حوالى 9.8 متر/ثانية^2 بالقرب من سطح الأرض , أما "h" فهو ارتفاع الكائن فوق نقطة مرجعيه معينة .
- الطاقة الوضعية الربيعية: تتواجد عندما يتم ضغط أو سحب ربيع من وضع استقراره الطبيعي. تُحسب عبر الصيغة التالية : E_s=½*k*x² ، حيث يشير 'k' لمعامل الرقة للربيع وقد يختلف باختلاف المواد المصنعة منه بينما x يعبرعن المسافة بين الحالة الحالية وعند الاستراحة النهائية.
- الطاقة الوضعية الكهربائية: ترتبط مباشرة بالشحنة الكهربائية ومجال كهروستاتيكي موجود حول تلك الشحنات. ويمكن حسابه كمجموع الفولتيات المتغيرة حسب الموقع وذلك حسب العلاقة العامة ΔV=W/q . وهذا يعني أنه للحصول علي تغير محدد في فولتج(ΔV) علينا القيام بشغل عمل W لقوة q شحنة موجبة صغيرة خلال مساحة المنطقة ذات المجالات الكهرومغناطيسية المتنوعة.
بالتأكيد فإن دراسة وتحليل الطاقة ليس فقط مفيدا لفهم الفيزياء ولكن أيضا لتطبيق ذلك في حياتنا اليومية والعلمية العملية كذلك!