Hvad er den potentielle energi fra en klippe, der vægter 100 Newtons, der sidder på den øverste bakke 300 meter høj?

Forståelse af potentiel energi

Potentiel energi (PE) er den energi, et objekt besidder på grund af dens position eller konfiguration. I dette tilfælde skyldes rockens potentielle energi dens højde over jorden.

Formel

Formlen for gravitationspotentiale energi er:

Pe =mgh

Hvor:

* pe er potentiel energi (målt i Joules, J)

* m er masse (målt i kg, kg)

* g er accelerationen på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* h er højden (målt i meter, m)

Problemet

Vi ved:

* Vægt af klippen (Force) =100 Newtons (N)

* Højden på bakken (H) =300 meter (M)

Find masse

Vi er nødt til at finde massen (m) på klippen først. Vi kan bruge forholdet mellem vægt (kraft) og masse:

Vægt (kraft) =masse (m) × Acceleration på grund af tyngdekraften (g)

100 n =m × 9,8 m/s²

M =100 N / 9,8 m / s²

m ≈ 10,2 kg

Beregning af potentiel energi

Nu kan vi tilslutte værdierne til den potentielle energiformel:

Pe =mgh

Pe =(10,2 kg) × (9,8 m/s²) × (300 m)

Pe ≈ 30.000 Joules (J)

Derfor er den potentielle energi i klippen cirka 30.000 Joules.