Πώς σχετίζεται η δυναμική βαρυτική ενέργεια με το ύψος;
Καθώς αυξάνεται το ύψος ενός αντικειμένου, η βαρυτική δυναμική του ενέργεια αυξάνεται επίσης.
Εδώ είναι γιατί:
* Εργασία που έγινε κατά της βαρύτητας: Για να ανυψώσετε ένα αντικείμενο σε υψηλότερη θέση, πρέπει να κάνετε δουλειά ενάντια στη δύναμη της βαρύτητας. Αυτό το έργο αποθηκεύεται ως πιθανή ενέργεια στο αντικείμενο.
* δύναμη βαρύτητας: Η δύναμη της βαρύτητας τραβά αντικείμενα προς το κέντρο της γης. Όσο υψηλότερο είναι ένα αντικείμενο, όσο πιο μακριά είναι από το κέντρο της Γης και όσο περισσότερο η δουλειά απαιτείται για την ανύψωση του.
* Φόρμουλα: Η σχέση μεταξύ GPE, ύψους και άλλων παραγόντων εκφράζεται από τον ακόλουθο τύπο:
gpe =mgh
Οπου:
* GPE είναι η βαρυτική δυναμική ενέργεια (μετρούμενη σε joules)
* m είναι η μάζα του αντικειμένου (μετρούμενη σε χιλιόγραμμα)
* g είναι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (περίπου 9,8 m/s2 στη γη)
* h είναι το ύψος του αντικειμένου (μετρούμενη σε μέτρα)
με απλούστερους όρους:
Φανταστείτε την ανύψωση ενός βράχου. Όσο ψηλότερα το ανυψώνετε, τόσο περισσότερη προσπάθεια βάζετε. Αυτή η προσπάθεια μεταφράζεται σε αποθηκευμένη πιθανή ενέργεια μέσα στο βράχο. Εάν αφήσετε να φύγετε, αυτή η αποθηκευμένη ενέργεια απελευθερώνεται καθώς ο βράχος πέφτει πίσω, μετατρέποντας την πιθανή ενέργεια σε κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης).
Παραδείγματα:
* Ένα βιβλίο σε ένα υψηλό ράφι έχει περισσότερο GPE από το ίδιο βιβλίο σε ένα χαμηλό ράφι.
* Ένα καράβι στην κορυφή ενός λόφου έχει περισσότερη GPE από ό, τι όταν βρίσκεται στο κάτω μέρος.
* Ένας δύτης που στέκεται σε μια υψηλή πλατφόρμα έχει περισσότερο GPE από έναν δύτη που στέκεται σε ένα χαμηλό σκάφος καταδύσεων.
Σημαντική σημείωση: Η σχέση μεταξύ GPE και ύψους ισχύει μόνο μέσα σε ένα σχετικά μικρό εύρος ύψους κοντά στην επιφάνεια της Γης. Καθώς μετακινείτε πολύ μακριά από τη Γη, η αξία των αλλαγών «G» και ο τύπος πρέπει να ρυθμιστεί.
