Πώς επηρεάζει η μάζα και το ύψος ενός αντικειμένου ενέργειας βαρύτητας;
Ενεργειακή ενέργεια βαρύτητας (GPE)
* Ορισμός: Το GPE είναι η ενέργεια που διαθέτει ένα αντικείμενο λόγω της θέσης του σε ένα βαρυτικό πεδίο. Όσο υψηλότερο είναι το αντικείμενο, τόσο περισσότερο έχει το GPE.
* Φόρμουλα: GPE =MGH
* m =μάζα (σε χιλιόγραμμα)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s²)
* H =ύψος (σε μέτρα)
Πώς η μάζα επηρεάζει το GPE
* Άμεση σχέση: Η μάζα ενός αντικειμένου είναι άμεσα ανάλογη με το GPE του. Αυτό σημαίνει:
* Εάν διπλασιάσετε τη μάζα, διπλασιάζετε το GPE.
* Αν τριπλασιάσετε τη μάζα, τριπλασιάζετε το GPE.
* Επεξήγηση: Ένα πιο μαζικό αντικείμενο έχει περισσότερη αδράνεια (αντίσταση στην αλλαγή σε κίνηση). Χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να την ανυψωθεί σε ένα συγκεκριμένο ύψος, έτσι έχει περισσότερη αποθηκευμένη πιθανή ενέργεια σε αυτό το ύψος.
Πώς το ύψος επηρεάζει το GPE
* Άμεση σχέση: Το ύψος ενός αντικειμένου είναι επίσης άμεσα ανάλογο με το GPE του. Αυτό σημαίνει:
* Εάν διπλασιάσετε το ύψος, διπλασιάζετε το GPE.
* Εάν τριπλασιάσετε το ύψος, τριπλασιάζετε το GPE.
* Επεξήγηση: Όσο υψηλότερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο περισσότερο πρέπει να πέσει για να φτάσει στο έδαφος. Αυτό σημαίνει ότι έχει περισσότερη πιθανή ενέργεια αποθηκευμένη μέσα σε αυτό, περιμένοντας να απελευθερωθεί ως κινητική ενέργεια κατά τη διάρκεια της πτώσης.
Παράδειγμα
Φανταστείτε δύο αντικείμενα, μια μπάλα μπόουλινγκ (βαρύ) και μια μπάλα τένις (φως), και οι δύο σηκώθηκαν στο ίδιο ύψος σε ένα ράφι.
* Η μπάλα μπόουλινγκ θα έχει περισσότερο GPE επειδή έχει περισσότερη μάζα.
* Εάν και τα δύο αντικείμενα έπεσαν στη συνέχεια, η μπάλα μπόουλινγκ θα έχει περισσότερη κινητική ενέργεια καθώς πέφτει και θα χτυπήσει το έδαφος με μεγαλύτερο αντίκτυπο, λόγω της υψηλότερης αρχικής GPE.
Σημαντική σημείωση: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) είναι μια σταθερά στη γη. Δεν ποικίλλει σημαντικά με βάση τη μάζα ή το ύψος του αντικειμένου μέσα σε ένα κανονικό εύρος.
