Гравитациска потенцијална енергија

Гравитациска потенцијална енергија е енергијата која ја поседува тело поради одредена гравитациска сила со која си заемнодејствува со некое друго тело. Во услови на планетата Земја, гравитациска потенцијална енергија е енергијата која ја поседува тело кое се наоѓа на извесна висина во однос на површината на планетата Земја. Често гравитациската потенцијална енергија се нарекува кратко – потенцијална енергија.

Гравитациска – потенцијална енергија

За да сфатите од кои физички величини зависи овој тип на енергија размислете за следните состојби:

• Замислете две идентични тела кои се наоѓаат на различна висина во однос на површината на планетата Земја. Нека првото тело се наоѓа на висина од 1m, а второто тело на висина од 50m. Многу е логично дека телото кое се наоѓа на поголема висина, има поголема енергија. Телото кое паѓа од поголема висина може да направи поголема штета. Овој пример покажува дека гравитациската енергија зависи правопропорционално од висината на која се наоѓа телото.
• Замислете две тела со различна маса кои се наоѓаат на иста висина во однос на планетата Земја. Нека првото тело има маса од 1kg, а второто тело од 500kg. Јасно е дека телото со поголема маса има поголема енергија. Телото со поголема маса може да направи поголема штета при паѓањето. Овој пример покажува дека гравитациската потенцијална енергија зависи правопропорционално од масата на телото.
• Поради различната оддалеченост на различни локации на површината на планетата Земја од нејзиниот центар, дејството на гравитациската сила меѓу Земјата и телото може да биде различно. Затоа колку телото е поблизу до центарот на Земјата, толку поголема ќе биде и гравитациската сила меѓу нив. Поради овој факт, гравитациската енергија зависи од земјиното забрзување кое е различно на различни локации на планетата Земја.

Примерите наброени горе во текстот покажуваат дека гравитациската потенцијална енергија зависи од масата на телото, висината на која се наоѓа (во однос на површината на планетата Земја) и точната локација каде што се наоѓа.

Формула за потенцијална енергија

Формулата за пресметување гравитациска потенцијална енергија гласи:

Од самата формула се гледа дека едно тело не може да поседува од овој тип на енергија, ако е прилепено за површината на планетата Земја (h=0, при множење со 0 се добива 0). За да се пресмета овој тип на енергија доволно е да се пресмета производот од масата на телото, земјиното забрзување и висината на која се наоѓа телото.

Пример број 1. Пресметај ја гравитациската потенцијална енергија која ја поседува тело со маса од 7kg, кое се наоѓа на висина од 4m од површината на Земјата, ако се наоѓа во Македонија. Земјиното забрзување во Македонија изнесува 9,81 метри во секунда на квадрат.

Со замена на дадените вредности од задачата во главната формула се добива изразот:

По пресметувањето на производот од трите броеви се добива дека потенцијалната енергија која ја поседува телото од задача 1 изнесува 274,68Ј.

Трансформирање на формулата

Со трансформирање на формулата, се добиваат останатите три варијанти од формулата за гравитациска потенцијална енергија.

Маса, преку енергијата, висината и земјиното забрзување може да пресметаме со формулата:

Земјино забрзување, преку енергијата, висината и масата може да пресметаме со формулата:

Висина, преку енергијата, масата и земјиното забрзување може да пресметаме со формулата:

Овие варијанти ни дозволуваат да пресметуваме маса, земјино забрзување или пак висина, ако ни се дадени сите останати вредности на физички величини освен бараната.

Следете ги информациите и материјалите кои ќе бидат објавени во иднина со поврзување на профилите на www.matematikazasite.com профилите на Facebook, Instagram, Twitter и Youtube со користење на копчињата подолу.

Tags: Гравитациска, Енергија, Задача, Потенцијална, Формула