Comprender el concepto
* Energía potencial gravitacional (GPE): La energía que posee un objeto debido a su posición dentro de un campo gravitacional. Cuanto mayor sea el objeto, más GPE tiene.
* Gane: El aumento en el GPE cuando un objeto se mueve a una posición más alta.
Fórmula
La fórmula para calcular la ganancia de energía potencial gravitacional es:
ΔGPE =m * g * ΔH
Dónde:
* ΔGPE: Cambio en la energía potencial gravitacional (en Joules, J)
* m: Masa del objeto (en kilogramos, kg)
* g: Aceleración debido a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s² en la tierra)
* ΔH: Cambio de altura (en metros, m):la diferencia entre las alturas finales e iniciales.
pasos
1. Identifique la masa (m) del objeto.
2. Determine el cambio de altura (ΔH). Resta la altura inicial de la altura final.
3. Use el valor estándar para la aceleración debido a la gravedad (g =9.8 m/s²).
4. Conecte los valores en la fórmula y calcule ΔGPE.
Ejemplo
Digamos que se levanta un libro de 5 kg del piso (0 metros) a un estante de 1.5 metros de altura.
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
Por lo tanto, la ganancia de energía potencial gravitacional del libro es de 73.5 julios.
Notas importantes
* unidades: Asegúrese de que todas las unidades sean consistentes (kilogramos, metros y segundos).
* Dirección: La fórmula solo considera el desplazamiento vertical (cambio de altura). El movimiento horizontal no afecta a GPE.
* trabajo y energía: La ganancia de energía potencial gravitacional es igual al trabajo realizado contra la gravedad para levantar el objeto.
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