Hvordan er gravitationspotentiale energi relateret til højde?

Efterhånden som højden på et objekt øges, øges dens gravitationspotentiale energi også.

Her er hvorfor:

* arbejde udført mod tyngdekraft: For at løfte et objekt til en højere position skal du arbejde mod tyngdekraften. Dette arbejde gemmes som potentiel energi i objektet.

* tyngdekraft: Tyngdekraften trækker genstande mod midten af ​​jorden. Jo højere objekt er, jo længere er det fra Jordens centrum, og jo mere arbejde kræves for at løfte det.

* Formel: Forholdet mellem GPE, højde og andre faktorer udtrykkes af følgende formel:

gpe =mgh

Hvor:

* gpe er gravitationspotentiale energi (målt i joules)

* m er genstandens masse (målt i kg)

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

* h er objektets højde (målt i meter)

i enklere termer:

Forestil dig at løfte en klippe. Jo højere du løfter det, jo mere indsats du lægger i. Denne indsats oversættes til lagret potentiel energi inden for klippen. Hvis du slipper, frigives den lagrede energi, når klippen falder ned igen, hvilket omdanner den potentielle energi til kinetisk energi (bevægelsesenergi).

Eksempler:

* En bog på en høj hylde har mere GPE end den samme bog på en lav hylde.

* En rutsjebane øverst på en bakke har mere GPE end når den er i bunden.

* En dykker, der står på en høj platform, har mere GPE end en dykker, der står på et lavt dykkerbræt.

Vigtig note: Forholdet mellem GPE og højde er kun sandt inden for en relativt lille række højder nær jordoverfladen. Når du bevæger dig meget langt fra Jorden, ændres værdien af ​​'G', og formlen skal justeres.