Comprendre l'énergie potentielle gravitationnelle
L'énergie potentielle gravitationnelle (GPE) est l'énergie qu'un objet possède en raison de sa position dans un champ gravitationnel. Plus un objet est élevé au-dessus du sol, plus il a GPE.
la formule
La formule de l'énergie potentielle gravitationnelle est:
* gpe =mgh
Où:
* gpe est l'énergie potentielle gravitationnelle (mesurée en joules, j)
* m est la masse de l'objet (mesuré en kilogrammes, kg)
* g est l'accélération due à la gravité (environ 9,8 m / s² sur Terre)
* h est la hauteur de l'objet au-dessus d'un point de référence (mesuré en mètres, m)
Remarques importantes:
* Point de référence: Le point de référence pour la hauteur (h) est arbitraire. Vous pouvez choisir n'importe quel point comme niveau zéro. Par exemple, si vous analysez un objet sur une table, vous pouvez définir le dessus de table comme point de référence (h =0).
* Changement dans GPE: Souvent, vous êtes intéressé par le * changement * en GPE à mesure qu'un objet se déplace. La formule s'applique toujours, mais vous calculerez la différence de GPE entre les positions initiales et finales.
Exemple:
Disons que vous avez un livre de 2 kg reposant sur une étagère à 1,5 mètre au-dessus du sol. Nous voulons calculer le GPE du livre:
1. Identifiez les valeurs:
* M =2 kg
* g =9,8 m / s²
* h =1,5 m
2. Appliquez la formule:
* Gpe =(2 kg) * (9,8 m / s²) * (1,5 m) =29,4 joules
Par conséquent, le livre a 29,4 joules d'énergie potentielle gravitationnelle par rapport au sol.
Applications clés:
* Couvre-roller: Le GPE au sommet de la plus haute colline détermine à quelle vitesse le sous-traitant sera en bas.
* cascades: Le GPE d'eau au sommet d'une cascade est converti en énergie cinétique (énergie du mouvement) à mesure qu'elle tombe.
* Lancement de fusées: Le GPE d'une fusée au lancement l'aide à gagner de la vitesse et à échapper à la gravité de la Terre.
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