Hvordan bestemmes gravitationspotentiale energi?

Formel:

GPE =MGH

hvor:

* m er massen af ​​objektet (i kilogram)

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

* h er højden på objektet over et referencepunkt (i meter)

Forklaring:

* masse (m): Jo mere massivt objekt er, jo mere gravitationspotentiale energi har den.

* Acceleration på grund af tyngdekraften (g): Denne værdi afhænger af planeten eller himmellegemet, du overvejer. På jorden er det cirka 9,8 m/s².

* højde (h): Jo højere objekt er over referencepunktet, jo mere gravitationspotentiale energi har den. Referencepunktet vælges ofte til at være jorden eller et andet praktisk punkt.

Nøglepunkter:

* Referencepunkt: GPE er altid i forhold til et valgt referencepunkt. Ændring af referencepunktet ændrer GPE.

* arbejde: Arbejdet, der udføres mod tyngdekraften for at løfte et objekt til en bestemt højde, er lig med forstærkningen i gravitationspotentialet energi.

* Energibesparelse: GPE kan konverteres til andre former for energi som kinetisk energi. Når et objekt falder, falder dens GPE for eksempel, mens dens kinetiske energi øges.

Eksempler:

* en bog på en hylde: Bogen har GPE, fordi den er hævet over jorden.

* en rutsjebane øverst på en bakke: Rullebane har GPE på grund af dens højde.

* en satellit i kredsløb: Satellitten har GPE, fordi den er i en bestemt afstand fra Jorden.

Beregning af GPE:

Lad os sige, at du har et 10 kg objekt løftet 5 meter over jorden. Dens GPE ville være:

GPE =(10 kg) * (9,8 m/s²) * (5 m) =490 Joules

Sammenfattende er gravitationspotentiale energi et mål for et objekts lagrede energi på grund af dens placering i et tyngdefelt. Jo højere objektet er, jo mere GPE har det.