Hvad er gravitationsenergi-?

Hvad er et gravitationsfelt?

* Forestil dig Jorden. Det har et tyngdekraft, der tiltrækker alt mod dets centrum. Dette træk strækker sig udad fra jorden og danner et gravitationsfelt.

* Styrken af ​​dette felt afhænger af massen af ​​objektet, der skaber det (som Jorden) og afstanden fra dette objekt.

Hvad er gravitationspotentiale energi?

* Et objekt i et gravitationsfelt har potentiel energi, fordi det har potentialet til at bevæge sig på grund af tyngdekraften.

* Jo højere objekt er i et gravitationsfelt, jo mere gravitationspotentiale energi har den. Dette skyldes, at det har potentialet til at falde en større afstand og få kinetisk energi (bevægelsesenergi) i processen.

Nøglepunkter:

* nulpunkt: Gravitationspotentiale energi defineres normalt som nul i en uendelig afstand fra kilden til gravitationsfeltet. Dette betyder, at et objekt i en uendelig afstand fra Jorden har nul gravitationspotentiale energi.

* negativ værdi: Gravitationspotentiale energi er normalt negativ, fordi den repræsenterer * arbejdet udført af tyngdekraften * for at bringe et objekt fra uendelig til et bestemt punkt i marken.

* Energibesparelse: Den samlede mekaniske energi (potentiel energi + kinetisk energi) af et objekt i et tyngdefelt forbliver konstant. Dette betyder, at når et objekt falder, falder dets gravitationspotentiale energi, og dens kinetiske energi øges med det samme beløb.

Eksempler:

* vand i en dæmning: Vandet øverst på en dæmning har høj tyngdekraftspotentiale energi, fordi det er højt i jordens gravitationsfelt. Når det frigives, falder vandet og omdanner sin potentielle energi til kinetisk energi, der bruges til at dreje turbiner.

* rutsjebane: En rutsjebane bil øverst på en bakke har høj tyngdekraftspotentiale energi. Når det går ned ad bakken, mister den potentiel energi og får kinetisk energi, hvilket får den til at gå hurtigere.

Formel:

Formlen for gravitationspotentiale energi er:

* u =-gmm/r

Hvor:

* u er gravitationspotentiale energi

* g er gravitationskonstanten (6.674 × 10^-11 n m²/kg²)

* m er massen af ​​det større objekt (som Jorden)

* m er massen af ​​det mindre objekt

* r er afstanden mellem centre for de to objekter