Гравитационная энергия
Гравитационная энергия - это потенциальная энергия, которой обладает объект из-за своего высокого положения по сравнению с более низким положением. Другими словами, это энергия, связанная с гравитацией или гравитационной силой. Например, ручка, которую держат над столом, имеет более высокий гравитационный потенциал, чем ручка, сидящая на столе. Гравитационная потенциальная энергия - это механическая энергия минус кинетическая энергия. Она имеет скалярную величину, измеряемую в Джоулях (J).
При движении в гору объект приобретает гравитационную потенциальную энергию. Энергия, затраченная при движении вверх по склону, превращается в гравитационную потенциальную энергию. Когда объект снова спускается вниз, гравитационная потенциальная энергия снова превращается в кинетическую энергию (движение). Вот почему ехать на велосипеде вверх по крутому склону очень тяжело, но когда вы будете спускаться обратно, вам совсем не нужно будет крутить педали - вас будет питать гравитационная потенциальная энергия, которую вы накопили, когда ехали вверх по склону. Еще один способ, которым гравитационная потенциальная энергия помогает нам, - это поддержание Земли и других планет на орбите в нашей солнечной системе вокруг Солнца.
Формула и пример
Математическая формула для гравитационной потенциальной энергии:
Гравитационная потенциальная энергия = m ⋅ g ⋅ h {\displaystyle m\cdot g\cdot h} 
Где:
- m - масса объекта,
- g - гравитационное ускорение объекта, и
- h - высота над выбранной точкой.
Большинство ученых и студентов используют эту единицу измерения:
- Значение m указывается в килограммах.
- Значение h указывается в метрах.
- Величина g является физической константой со значением 9,81 метра в секунду в квадрате. Она известна как гравитационная постоянная.
- Значение гравитационной потенциальной энергии, которое рассчитывается с использованием значений в вышеуказанных единицах, называется Джоулем (Дж).
Например, объект массой 1,5 килограмма, находящийся на высоте 2,5 метра над землей, будет иметь значение гравитационной потенциальной энергии, равное:
1.5 k g ⋅ 9.81m / s ⋅22.5 m = {\displaystyle 1,5 кг\cdot 9,81 м/с^{2}\cdot 2,5 м=38,38.88}
джоулей.
Вопросы и ответы
В: Что такое гравитационная энергия?
О: Гравитационная энергия - это потенциальная энергия, которой обладает объект из-за своего высокого положения по сравнению с более низким положением.
В: Что такое гравитационная потенциальная энергия?
О: Гравитационная потенциальная энергия - это механическая энергия минус кинетическая энергия, связанная с гравитацией или гравитационной силой.
В: Как измеряется количество гравитационной потенциальной энергии?
О: Количество гравитационной потенциальной энергии измеряется в Джоулях (J), скалярной величине.
В: Откуда объект получает гравитационную потенциальную энергию?
О: Объект получает гравитационную потенциальную энергию, когда движется вверх по склону.
В: Как гравитационная потенциальная энергия может быть превращена обратно в кинетическую энергию?
О: Когда объект снова спускается вниз, гравитационная потенциальная энергия снова превращается в кинетическую энергию, т.е. в энергию движения.
В: Как гравитационная потенциальная энергия помогает нам в велоспорте?
О: Гравитационная потенциальная энергия помогает нам в велоспорте, поддерживая нас в тонусе, когда мы возвращаемся вниз после езды в гору.
В: Как гравитационная потенциальная энергия помогает удерживать планеты на орбите вокруг Солнца?
О: Гравитационная потенциальная энергия помогает удерживать планеты на орбите вокруг Солнца, поддерживая гравитационную силу, притягивающую их к нему.
