Gravitational Potential Energy (GPE) är den energi som ett objekt har på grund av dess position i ett gravitationsfält. Föreställ dig att lyfta en bok från golvet till en hylla. Du har arbetat mot Gravity, och nu har boken lagrat det arbetet som potentiell energi.
Här är en uppdelning:
Nyckelkoncept:
* tyngdkraft: En kraft som drar föremål med massa mot varandra. Jorden utövar en gravitationskraft på allt nära den.
* Höjd: Det vertikala avståndet mellan objektet och en referenspunkt (ofta marken).
* Potential: Energin som lagras i kraft av ett objekts position.
Formeln:
Formeln för gravitationspotential energi är:
gpe =mgh
Där:
* GPE: Gravitationspotentialenergi (mätt i Joules, J)
* m: Objektets massa (mätt i kilogram, kg)
* g: Acceleration på grund av tyngdkraften (cirka 9,8 m/s² på jorden)
* h: Objektets höjd ovanför referenspunkten (mätt i meter, m)
Viktiga anteckningar:
* noll referenspunkt: Valet av nollreferenspunkt för höjd är godtyckligt. Du kan ställa in den för att vara marken, ett bord eller någon annan bekväm punkt.
* Konservativ kraft: Tyngdkraften är en konservativ kraft, vilket innebär att det arbete som utförs av tyngdkraften är oberoende av den väg som tagits. Detta betyder att GPE i en specifik höjd är alltid densamma, oavsett hur objektet kom dit.
Exempel:
* en berg -och dalbana på toppen av en kulle: Rullebanan har hög GPE på grund av dess förhöjda position. Denna energi omvandlas till kinetisk energi när den rullar nerför backen.
* En sten som ligger på en klippa: The Rock har hög GPE på grund av sin höjd över marken. Om den faller omvandlas denna GPE till kinetisk energi.
* Vatten lagrat i en dam: Vattnet har hög GPE på grund av sin höjd över behållaren nedan. Denna GPE omvandlas till kinetisk energi när vattnet rinner genom turbiner och genererar elektricitet.
I huvudsak är GPE den energi som ett objekt har på grund av dess position i ett gravitationsfält. Denna energi kan omvandlas till andra former, såsom kinetisk energi, som objektet rör sig.
