Comprensione del concetto
* Energia potenziale gravitazionale (GPE): L'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione all'interno di un campo gravitazionale. Più alto è l'oggetto, più GPE ha.
* guadagno: L'aumento del GPE quando un oggetto viene spostato in una posizione più alta.
Formula
La formula per il calcolo del guadagno di energia potenziale gravitazionale è:
Δgpe =M * G * ΔH
Dove:
* ΔGPE: Cambiamento nell'energia potenziale gravitazionale (in joule, j)
* m: Messa dell'oggetto (in chilogrammi, kg)
* G: Accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s² sulla terra)
* ΔH: Variazione di altezza (in metri, m) - la differenza tra le altezze finali e iniziali.
passaggi
1. Identifica la massa (m) dell'oggetto.
2. Determina la variazione di altezza (ΔH). Sottrai l'altezza iniziale dall'altezza finale.
3. Utilizzare il valore standard per l'accelerazione dovuta alla gravità (g =9,8 m/s²).
4. Collegare i valori nella formula e calcolare ΔGPE.
Esempio
Diciamo che un libro di 5 kg viene sollevato dal pavimento (0 metri) a uno scaffale alto 1,5 metri.
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
Pertanto, il guadagno di energia potenziale gravitazionale del libro è 73,5 joule.
Note importanti
* unità: Assicurarsi che tutte le unità siano coerenti (chilogrammi, metri e secondi).
* Direzione: La formula considera solo lo spostamento verticale (cambio di altezza). Il movimento orizzontale non influisce su GPE.
* lavoro ed energia: Il guadagno di energia potenziale gravitazionale è uguale al lavoro svolto contro la gravità per sollevare l'oggetto.
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