Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt de zwaartekracht potentieel energie bepaald?

Gravitational Potential Energy (GPE) is de energie die een object bezit vanwege zijn positie in een zwaartekrachtveld. Hier is hoe het is bepaald:

formule:

GPE =MGH

waar:

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

* g is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s² op aarde)

* h is de hoogte van het object boven een referentiepunt (in meters)

Verklaring:

* massa (m): Hoe massiever een object is, hoe meer zwaartekrachtspotentieel energie het heeft.

* versnelling als gevolg van zwaartekracht (g): Deze waarde hangt af van de planeet of het hemelse lichaam dat u overweegt. Op aarde is het ongeveer 9,8 m/s².

* Hoogte (H): Hoe hoger een object boven het referentiepunt ligt, hoe meer zwaartekrachtpotentiaal energie het heeft. Het referentiepunt wordt vaak gekozen als de grond of een ander handig punt.

Sleutelpunten:

* Referentiepunt: GPE is altijd relatief ten opzichte van een gekozen referentiepunt. Het referentiepunt wijzigen verandert de GPE.

* werk: Het werk dat tegen de zwaartekracht is gedaan om een ​​object naar een bepaalde hoogte te tillen, is gelijk aan de winst in zwaartekrachtpotentiaal energie.

* Conservering van energie: GPE kan worden omgezet in andere vormen van energie, zoals kinetische energie. Als een object bijvoorbeeld valt, neemt de GPE af, terwijl de kinetische energie toeneemt.

Voorbeelden:

* Een boek over een plank: Het boek heeft GPE omdat het boven de grond is verheven.

* Een achtbaan op de top van een heuvel: De achtbaan heeft GPE vanwege zijn hoogte.

* Een satelliet in een baan: De satelliet heeft GPE omdat hij zich op een bepaalde afstand van de aarde bevindt.

GPE berekenen:

Stel dat u een object van 10 kg hebt opgeheven 5 meter boven de grond. Zijn GPE zou zijn:

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

Samenvattend is de energie van zwaartekracht een maat voor de opgeslagen energie van een object vanwege zijn positie in een zwaartekrachtveld. Hoe hoger het object is, hoe meer GPE het heeft.