Kalkulator grawitacyjnej energii potencjalnej

Korzystanie z kalkulatora

Ten kalkulator GPE znajdzie brakującą zmienną w równaniu fizyki dla grawitacyjnej energii potencjalnej, gdy znane są trzy zmienne.

( PE_g = mgh \)

Gdzie:

  • PEg lub PE = grawitacyjna energia potencjalna
  • m = masa obiektu
  • g = przyspieszenie spowodowane grawitacją
  • h = wysokość obiektu

Co to jest grawitacyjna energia potencjalna (GPE)

Energia potencjalna to zmagazynowana energia obiektu, biorąc pod uwagę jego położenie względem ciała. Grawitacyjna energia potencjalna jest jednym z rodzajów energii potencjalnej i jest równa iloczynowi masy obiektu (m), przyspieszenia spowodowanego grawitacją (g) i wysokości obiektu (h) jako odległości od powierzchni ziemi (ciała).

W tym przykładzie, masa 3 kilogramów, na wysokości 5 metrów, podczas działania grawitacji ziemskiej, miałaby 147,15 dżuli energii potencjalnej, PE = 3kg * 9.81 m/s2 * 5m = 147.15 J.

9.81 metrów na sekundę podniesione do kwadratu (lub dokładniej 9.80665 m/s2) jest powszechnie akceptowane wśród naukowców jako średnia wartość robocza dla przyciągania grawitacyjnego Ziemi. Liczba ta jest oparta na pomiarze grawitacji na poziomie morza na szerokości geograficznej 45°.

  • Na większych wysokościach siła grawitacji nieznacznie maleje.
  • Wpływ szerokości geograficznej na siłę grawitacji jest istotny, ponieważ siła grawitacji wzrasta wraz ze wzrostem odległości od równika. Na równiku siła grawitacji Ziemi wynosi 9,780 m/s2, a na biegunach 9,832 m/s2 (źródło: CRC Handbook of Chemistry and Physics).

Przyspieszenie grawitacyjne (z dokładnością do trzech cyfr znaczących) dla innych planet i ciał w Układzie Słonecznym jest następujące:

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