Entdecken Sie 11 reale Beispiele der potenziellen Gravitationsenergie, die dieses grundlegende physikalische Konzept in alltäglichen Situationen anschaulich veranschaulichen
Uns interessiert die potentielle Gravitationsenergie des Gewichts, die aufgrund seiner vertikalen Position oder der Anziehungskraft des Objekts auf die Erde in einem Objekt gehalten wird. Die Masse des Objekts und seine Höhe über dem Nullpunkt sind die bestimmenden Faktoren der potentiellen Gravitationsenergie. Dieser Artikel listet einige gängige Beispiele für Gravitation auf potenzielle Energie in unserem täglichen Leben.
Objekt auf eine Höhe angehoben
Die Einleitung selbst gibt diesem Beispiel eine Prämisse.
Betrachten Sie eine Masse m, die durch ein System von Umlenkrollen senkrecht um eine Höhe h gegen die Schwerkraft angehoben wird. Hier ist die Kraft, die durch das Anheben der Kiste ausgeübt wird, und die Kraft, die durch die Schwerkraft ausgeübt wird, Fg, sind gleich. Daher ist die geleistete Nettoarbeit gleich der potentiellen Gravitationsenergie und wird berechnet, indem man den Betrag der Gravitationskraft F . multipliziertg, um den vertikalen Abstand h, den das Gewicht zurückgelegt hat.
Rücknahme dieser Streitkräfte soll bewirken, dass das Objekt auf den Boden zurückfällt, wodurch die potenzielle Energie der Gravitation in kinetische Energie umgewandelt wird. Die Gravitation potentielle Energie in einer bestimmten Höhe Es wird angenommen, dass h konstant bleibt. Der Nullpunkt der potenziellen Energie der Gravitation ist interessanterweise ein willkürlicher Wert. Negative Gravitation Unterhalb des Nullpunktes, der auch als Datum bezeichnet wird, ist potentielle Energie zu erkennen.
Wasser hinter der Staumauer
Indirekte Möglichkeiten zur Nutzung der gravitativen potentiellen Energie lassen sich in der Wasserkraftindustrie erkennen.
Die Akkumulation der potentiellen Gravitationsenergie wird durch den Höhenunterschied des Wassers hinter einem Staudamm und des Wassers auf der gegenüberliegenden Seite verursacht. Das Herunterfallen des Wassers aus der Höhe wandelt seine potentielle Energie in kinetische Energie um, die die Turbine dreht, um Strom zu erzeugen.
Fahrzeug auf einem Hügel geparkt
Das Fahrzeug wandelt beim Bergauffahren kinetische Energie in potentielle Energie um.
Das Anheben des Fahrzeugs auf eine bestimmte Höhe über dem Boden hat es ihm ermöglicht, eine potentielle Gravitationsenergie von mgh zu erreichen, wobei m die Masse des Fahrzeugs, g die Gravitationskonstante und h die erreichte Höhe über dem Boden ist.
Sobald das Fahrzeug beginnt, den Berg hinunterzufahren, entwickelt es eine Geschwindigkeit, die die potentielle Energie in kinetische Energie umwandelt. Die potentielle Energie, die in der Position des Fahrzeugs auf der Hangkuppe gespeichert ist, wird umgewandelt in kinetische Energie.
Jo-Jo, das darauf wartet, freigelassen zu werden
Yo-Yo erlebt die Ansammlung bestimmter potentieller Energie, bevor sie freigesetzt wird.
Das Yo-Yo hat potentielle Gravitationsenergie, während es über dem Boden gehalten wird, da die Schwerkraft es bereits nach unten zieht. Diese potentielle Energie im Yo-Yo wird beim Fallenlassen in kinetische Energie umgewandelt, die mit abnehmendem Abstand zwischen Yo-Yo und Boden anwächst. Wenn das Jo-Jo wieder hochgehalten wird, wandelt es die kinetische Energie wieder um und speichert sie als potentielle Energie.
Flusswasser an der Spitze eines Wasserfalls
Im Wasser auf dem Gipfel eines wirklich hohen Wasserfalls existiert potentielle Gravitationsenergie.
Die hohe Geschwindigkeit des Wassers, das von der Spitze des Wasserfalls fällt, wandelt die potentielle Gravitationsenergie in kinetische Energie um. Wenn das fließende Wasser von oben mit der Wassermasse am Fuß des Wasserfalls kollidiert, spritzt das Wasser heftig und chaotisch in alle Bereiche.
Ein Teil der kinetischen Energie, die durch Wasser wird nun in kinetische Energie des dynamischen Gleichgewichts umgewandelt. Dadurch wird die innere Energie des Wassers angehoben und am Grund der Fälle erwärmt.
Ein Buch auf einem Tisch kurz vor dem Fallen
Ein Buch am Rand eines Tisches, nur wenige Augenblicke von Stürzen entfernt, weist ebenfalls potentielle Gravitationsenergie auf.
Der Schwerkraft wirken einige äußere Kräfte entgegen, wenn das Buch über den Boden gehoben wird, um es auf dem Tisch zu halten. Die Anziehungskraft verleiht dem Buch eine anziehende Energie, wenn es auf den Boden zurückfällt. Die Handlung des vom Tisch fallenden Buches erlebt Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft was die Umwandlung der potentiellen Energie in kinetische Energie bewirkt.
Höhe, Masse und Stärke eines Objekts beeinflussen seine gesamte Gravitationsenergie stärker als der Bezugspunkt. Ein Buch auf einem Tisch besitzt somit weniger Schwerkraft als ein Buch auf einem größeren Büro und weniger Schwerkraft als ein schwereres Buch auf einem einzelnen Tisch.
Ein Kind oben auf einer Rutsche
Die potentielle Gravitationsenergie ist jede gespeicherte Energie, die fallen oder sich bewegen kann.
Jedes Wesen, das kurz vor dem Fall steht, erfährt potentielle Gravitationsenergie. Der Junge hat zu Beginn die potentielle Gravitationsenergie oben auf der Rutsche. Da durch die Reibung auf der Rutsche ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt wurde, besitzt der Jugendliche, wenn er den Boden erreicht, sowohl kinetische als auch thermische Energie.
Riesenkugel einer Abrissmaschine
Die potentielle Gravitationsenergie der Sprengkugel wird durch die schwere Masse der Kugel und die Höhe, auf die sie gehoben wird, bestimmt.
Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der potentiellen Gravitationsenergie und der Masse eines Objekts sowie seiner Höhe über dem Datum. Die Elevation bewirkt eine Erhöhung der potentiellen Gravitationsenergie des Objekts.
Ein Kind auf einer Schaukel
Ein Kind, das sich an einer Schaukel in einer Hin- und Herbewegung erfreut, entwickelt aufgrund seiner Höhe über dem Boden eine potentielle Gravitationsenergie.
Die potentielle Gravitationsenergie eines Kindes kann durch Messung der Masse und der Höhe des Kindes über dem Boden berechnet werden. Die potenzielle Gravitationsenergie des Objekts nimmt zu, je öfter die Höhe über dem Boden erhöht wird.
Reife Früchte, bevor sie sich vom Ast lösen
Die kinetische und gravitative potentielle Energie jedes Objekts, das steigt oder fällt, ändert sich.
Die Schwerkraft ist eine Anziehungskraft zwischen zwei oder mehr Punkten oder riesigen Massen, ähnlich der zwischen den Massen und der Erde. Es ist der bestimmende Faktor in der Gewicht Identifikation und daher besitzt die Frucht in diesem Zustand Gravitationsenergie.
Ein Vogel sitzt auf einem Ast
Der Vogel, der auf einem Ast sitzt, hat potentielle Gravitationsenergie.
Dies liegt daran, dass es sich zwar auf dem Baum befindet, aber weiter vom Boden entfernt ist als auf dem Boden.
Blumentopf hängt vom Deck
Ein an einer Referenz hängender Blumentopf ist ein weiteres Beispiel.
Ein hängender Blumentopf besitzt aufgrund seiner Masse in einer bestimmten Höhe über dem Boden oder dem Bezugspunkt potentielle Gravitationsenergie.
Flugzeug fliegt über Kopf
Wenn das Flugzeug abhebt, geben die Triebwerke chemische Energie in Form von Treibstoff ab, die während des Fluges in mechanische Energie umgewandelt wird, die die mechanischen Vorgänge wie das Drehen von Lüfterblättern oder Propellern usw. antreibt.
Die mechanische Energie erzeugt Schub, der die Geschwindigkeit des Flugzeugs erhöht. Mechanische Energie wird in kinetische Energie umgewandelt wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs zunimmt. Wenn das Flugzeug an Höhe gewinnt, beginnt sich diese mechanische Energie in potenzielle Gravitationsenergie umzuwandeln.
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