Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe gravitatie potentieel energie bepaald?

Gravitational Potential Energy (GPE) is de energie die een object bezit vanwege zijn positie in een zwaartekrachtveld. Het wordt bepaald door:

1. De massa van het object (m): Hoe massant het object, hoe meer GPE het heeft.

2. De zwaartekrachtversnelling (G): Dit is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht, die ongeveer 9,8 m/s² op het aardoppervlak is.

3. De hoogte van het object (h) boven een referentiepunt: Dit is de afstand tussen het object en een gekozen referentieniveau, meestal het aardoppervlak.

De formule voor GPE is:

gpe =mgh

Waar:

* GPE is zwaartekracht potentiële energie (gemeten in Joules, J)

* M is de massa van het object (gemeten in kilogram, kg)

* g is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (gemeten in meters per seconde vierkante, m/s²)

* h is de hoogte van het object boven het referentiepunt (gemeten in meters, m)

Sleutelpunten:

* Referentiepunt: De keuze van het referentiepunt voor hoogte is willekeurig. U kunt elk punt kiezen dat u leuk vindt, maar de GPE -waarde zal dienovereenkomstig veranderen.

* Conservatieve kracht: Gravity is een conservatieve kracht. Dit betekent dat de hoeveelheid werk die door de zwaartekracht op een object wordt gedaan, onafhankelijk is van het genomen pad. Daarom hangt de GPE van een object alleen af ​​van de initiële en eindposities, niet van het pad dat het nodig had om daar te komen.

* Potentiële energieconversie: GPE kan worden omgezet in andere vormen van energie, zoals kinetische energie, als het object valt.

Voorbeeld:

Een rots van 10 kg wordt 5 meter boven de grond getild. Wat is zijn GPE?

gpe =mgh =(10 kg) * (9,8 m/s²) * (5 m) =490 J

De rots heeft een GPE van 490 joules.