Gravitációs potenciális energia kalkulátor

Kalkulátor használata

Ez a GPE kalkulátor megtalálja a hiányzó változót a gravitációs potenciális energia fizikai egyenletében, ha három változó ismert.

\( PE_g = mgh \)

Hol:

  • PEg vagy PE = gravitációs potenciális energia
  • m = egy tárgy tömege
  • g = a gravitáció okozta gyorsulás
  • h = a tárgy magassága

Mi a gravitációs potenciális energia (GPE)

A potenciális energia egy tárgy tárolt energiája, amely egy testhez viszonyított helyzetéből adódik. A gravitációs potenciális energia a potenciális energia egyik fajtája, és egyenlő a tárgy tömege (m), a gravitáció által okozott gyorsulás (g) és a tárgy magassága (h), mint a talaj (a test) felszínétől mért távolság szorzatával.

Ebben a példában egy 3 kilogrammos tömeg 5 méteres magasságban, miközben a Föld gravitációja hat rá, 147,15 Joule potenciális energiával rendelkezik, PE = 3kg * 9.81 m/s2 * 5m = 147,15 J.

A 9,81 méter/másodperc négyzete (vagy pontosabban 9,80665 m/s2) a tudósok körében széles körben elfogadott, mint a Föld gravitációs vonzására vonatkozó átlagos érték. Ez a szám a tengerszinten, 45°-os szélességen mért gravitáción alapul.

  • A nagyobb magasságban a gravitáció kissé csökken.
  • A földrajzi szélesség hatása a gravitációs erőre azért lényeges, mert a gravitáció az Egyenlítőtől való távolság növekedésével nő. Az Egyenlítőnél a Föld gravitációja 9,780 m/s2 , a sarkoknál pedig 9,832 m/s2 (forrás: CRC Handbook of Chemistry and Physics).

A gravitációs gyorsulás (három jelentős számjegyig) a Naprendszer más bolygóira és testeire a következő:

m/s2
gn*

Sun
274
27.9

Mercury
3.70
0.38

Venus
8.87
0.90

Earth
9.81
1.00

Moon
1.62
0.17

Mars
3.71
0.38

Jupiter
24.9
2.54

Saturn
10.44
1.06

Uranus
8.87
0.90

Neptune
11.15
1.14

Pluto
0.58
0.06