Comprendre le concept
* Énergie potentielle gravitationnelle (GPE): L'énergie qu'un objet possède en raison de sa position dans un champ gravitationnel. Plus l'objet est élevé, plus il a GPE.
* gain: L'augmentation du GPE lorsqu'un objet est déplacé vers une position plus élevée.
Formule
La formule pour calculer le gain d'énergie du potentiel gravitationnel est:
Δgpe =m * g * ΔH
Où:
* ΔGPE: Changement d'énergie potentielle gravitationnelle (en Joules, J)
* m: Masse de l'objet (en kilogrammes, kg)
* g: Accélération due à la gravité (environ 9,8 m / s² sur Terre)
* ΔH: Changement de hauteur (en mètres, m) - la différence entre les hauteurs finales et initiales.
étapes
1. Identifiez la masse (m) de l'objet.
2. Déterminez le changement de hauteur (ΔH). Soustrayez la hauteur initiale de la hauteur finale.
3. Utilisez la valeur standard pour l'accélération due à la gravité (g =9,8 m / s²).
4. Branchez les valeurs dans la formule et calculez ΔGPE.
Exemple
Disons qu'un livre de 5 kg est levé du sol (0 mètres) à une étagère de 1,5 mètre de haut.
1. m =5 kg
2. ΔH =1,5 m - 0 m =1,5 m
3. g =9,8 m / s²
ΔGPE =5 kg * 9,8 m / s² * 1,5 m =73,5 J
Par conséquent, le gain d'énergie potentiel gravitationnel du livre est de 73,5 joules.
Notes importantes
* Unités: Assurez-vous que toutes les unités sont cohérentes (kilogrammes, mètres et secondes).
* Direction: La formule ne considère que le déplacement vertical (changement de hauteur). Le mouvement horizontal n'affecte pas le GPE.
* travail et énergie: Le gain d'énergie potentiel gravitationnel est égal au travail effectué contre la gravité pour soulever l'objet.
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