Yerçekimi Potansiyel Enerjisi Formülü – Örnekler

0

Yerçekimi potansiyel enerjisi nedir ve neye bağlıdır? Yerçekimi potansiyel enerjisinin hesaplanması, formülü ve örnek soru çözümleri.


Yerçekimi Potansiyel Enerjisi

Potansiyel enerji, bir sistemde depolanan enerjidir. Kinetik enerjiye dönüştürülme olasılığı veya potansiyeli vardır. Yerçekimi potensiyel enerjisi, bir cisim yerden kaldırıldığında ortaya çıkar. Nesne konumundan kurtulursa, düşer ve potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürür. Tüm iş ve enerji gibi potansiyel enerji birimi, 1 J = 1 N ∙ m = 1 kg m² / s² olduğu Joule (J) ‘dir.

Potansiyel enerji = (cismin kütlesi)x(yerçekimi ivmesi)x(yükseklik)
U = mgh
U = Bir cismin yerçekimi potansiyel enerjisi
m = nesnenin kütlesi
g = yerçekimi ivmesi (9.8 m / s²)
h = U = 0 cisim yerdeyken yerçekimi potansiyel enerjisi yoktur.

Örnekler:

1) Bir çocuğun odasında 0,30 kg’lık bir model uçak tavanda asılı durmaktadır. Uçak yerden 2.50 m yukarıda asılı duruyor. Eğer uçak zemindeyken U = 0 ise, model uçağın potansiyel enerjisi nedir?

Cevap: Modelin uçağının kütlesi m = 0,30 kg’dır ve h = 2,50 m yüksekliğinde bir zemindir. Potansiyel enerji aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir:


U = mgh
U = (0.30 kg) (9.8 m / s²) (2.50 m)
U = 7,35 kg m² / s²
U = 7.35 J
Model uçakta yer çekiminden kaynaklanan potansiyel enerji 7.35 Joule’dir.

2) 200.0 kg’lık bir yük forkliftin zeminden 50.0 m yüksekliğindeki en üst noktasındadır.  Burada, aşağıya doğru inerek, yerden 10.0 m yükseklikte dudurulur. Yükün kaybettiği potansiyel enerji nedir?

Cevap: Zeminde U = 0 dır. İlk konumda yük 50 metre yüksekliktedir. m = 200.0 kg’dır ve yerçekimi nedeniyle ivme g = 9.8 m / s²’dir. İlk yükseklik h1 = 50.0 m dir. Yük 40 metre aşağıya inerek 10 metrede durur. İkinci yükseklik h2 = 10.0 m dir. Bu yüksekliklerdeki potansiyel enerjiler bulunabilir:

U1 = mgh1
U2 = mgh2
U1 = (200.0 kg) (9.8 m / s2) (50.0 m)
U2 = (200.0 kg) (9.8 m / s2) (10.0 m)
U1 = 98000 J
U2 = 19600 J


Kaybedilen potansiyel enerjiyi bulmak için, birini diğerinden çıkartın:
U = U2 – U1
U = 98.000 J – 19600 J
U = 78400 J





Bir Yorum Yazmak İster misiniz?