Ποια κερδίζει περισσότερη βαρυτική δυναμική ενέργεια ένα αντικείμενο 4 N ανυψώνεται 3,0 m ή 5 2,0 m;
Κατανόηση της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας
Η βαρυτική δυναμική ενέργεια (GPE) είναι η ενέργεια που διαθέτει ένα αντικείμενο λόγω της θέσης του σε ένα βαρυτικό πεδίο. Ο τύπος για το GPE είναι:
GPE =MGH
όπου:
* m =μάζα του αντικειμένου
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s²)
* H =ύψος πάνω από ένα σημείο αναφοράς
Υπολογισμός GPE για κάθε αντικείμενο
Αντικείμενο 1:
* Δύναμη (f) =4 n
* Ύψος (h) =3,0 m
Δεδομένου ότι η δύναμη (f) =μάζα (m) * επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g), μπορούμε να βρούμε τη μάζα:
* m =f / g =4 n / 9,8 m / s² ≈ 0,41 kg
Τώρα, υπολογίστε το GPE:
* GPE =MGH =(0,41 kg) (9,8 m/s2) (3,0 m) ≈ 12,1 J (Joules)
Αντικείμενο 2:
* Μάζα (m) =5 kg
* Ύψος (h) =2,0 m
Υπολογίστε το GPE:
* GPE =MGH =(5 kg) (9,8 m/s2) (2,0 m) =98 J
Συμπέρασμα
Το αντικείμενο 5 kg ανυψώθηκε 2.0 m κερδίζει περισσότερη βαρυτική δυναμική ενέργεια (98 J) σε σύγκριση με το αντικείμενο 4 n που ανυψώθηκε 3,0 m (12,1 J).