Vad är ett gravitationsfält?
Föreställ dig att du håller en boll över marken. Jorden utövar en kraft på bollen och drar den nedåt. Denna kraft är tyngdkraften. Regionen runt jorden där denna kraft verkar kallas ett gravitationsfält.
Potentiell energi:
* Potentiell energi lagras energi som ett objekt har på grund av dess position eller konfiguration. Det är som en komprimerad vår - det har potential att göra arbete.
* gravitationspotentialenergi är den potentiella energin som ett objekt har på grund av sin position inom ett gravitationsfält.
Hur det fungerar:
* högre position, högre potentiell energi: Ju högre ett objekt är i ett gravitationsfält, desto mer gravitationspotential energi har det. Detta beror på att jordens tyngdkraft måste arbeta hårdare för att dra ner den från en större höjd.
* arbetet gjort: När ett föremål faller omvandlas dess gravitationspotentialenergi till kinetisk energi (rörelseenergi). Det arbete som utförs av tyngdkraften är lika med förändringen i gravitationspotentialenergi.
Formel:
Gravitationspotentialenergin (U) för ett objekt beräknas med följande formel:
* u =mgh
Där:
* m är objektets massa
* g är accelerationen på grund av tyngdkraften (cirka 9,8 m/s² på jorden)
* h är höjden på objektet ovanför en referenspunkt (ofta marken)
Exempel:
* En bok på en hylla: Boken har gravitationspotential energi eftersom den är höjt över marken. Om den faller omvandlas den potentiella energin till kinetisk energi.
* en berg -och dalbana på toppen av en kulle: Rullebanan har en hög potentiell energi på grund av sin position. När den sjunker omvandlas denna energi till kinetisk energi, vilket gör att den går snabbare.
Nyckelpunkter:
* Gravitationspotentialenergi är en skalmängd (endast storlek, ingen riktning).
* Det är ett relativt koncept; Referenspunkten för höjd är godtycklig.
* Gravitationspotentialenergi är alltid negativ, eftersom tyngdkraften är attraktiv.
