Förstå potentiell energi

Potentiell energi (PE) är den energi som ett objekt har på grund av dess position. Formeln för gravitationspotential energi är:

Pe =mgh

Där:

* PE =potentiell energi (i Joules)

* m =massa (i kilogram)

* g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)

* H =höjd (i meter)

Lösning av problemet

1. Beräkna den potentiella energiökningen i 20-Newton-boken:

* Vi måste hitta massan i 20-Newton-boken. Eftersom vikt (kraft på grund av tyngdkraften) är masstider acceleration på grund av tyngdkraften (w =mg), kan vi hitta massan:

* massa (m) =vikt (w) / acceleration på grund av tyngdkraften (g)

* m =20 n / 9,8 m / s² ≈ 2,04 kg

* Beräkna nu den potentiella energiökningen:

* PE =MGH =(2,04 kg) (9,8 m/s²) (0,5 m) ≈ 10 joules

2. Hitta höjden för att lyfta 25-Newton-boken:

* Vi vet att den potentiella energiökningen måste vara 10 joules. Låt oss hitta massan av den 25-Newton-boken:

* m =w/g =25 N/9,8 m/s² ≈ 2,55 kg

* Nu, ordna om den potentiella energiformeln för att lösa för höjd:

* h =pe / (mg)

* H =10 Joules / (2,55 kg * 9,8 m / s²) ≈ 0,4 meter

Svar: Du måste lyfta 25-Newton-boken ungefär 0,4 ​​meter Att ha samma ökning av potentiell energi som 20-Newton-boken lyftte 0,5 meter.