En pige vejer 380-N og går ned ad en trappe, hun er 2,5 m under sit startniveau. Hvad ændringen i egirls gravitionelle energi?

Forståelse af gravitationspotentiale energi

Gravitationspotentiale energi (GPE) er den energi, som et objekt besidder på grund af sin position i forhold til et referencepunkt (normalt jordoverfladen). Det beregnes ved hjælp af følgende formel:

GPE =MGH

Hvor:

* m =masse (i kilogram)

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

* h =højde (i meter)

Løsning af problemet

1. Konverter vægt til masse:

* Vægt (w) =masse (m) * Acceleration på grund af tyngdekraften (g)

* 380 n =m * 9,8 m/s²

* M =380 N / 9,8 m / s² ≈ 38,78 kg

2. Beregn ændringen i højde:

* Pigen falder 2,5 meter, så hendes højdeændring er -2,5 m (negativ, da hun går ned).

3. Beregn ændringen i GPE:

* ΔGPE =M * g * ΔH

* ΔGPE =38,78 kg * 9,8 m/s² * -2,5 m

* ΔGPE ≈ -952,45 J (Joules)

Svar:

Ændringen i pigens gravitationspotentiale energi er cirka -952.45 Joules . Det negative tegn indikerer, at hendes GPE er faldet, fordi hun er flyttet til en lavere position.