Beïnvloed hoogte potensiële energie: gedetailleerde feite, voorbeelde en algemene vrae

Hoogte en potensiële energie is die proporsionele hoeveelhede wat die een oor die ander beïnvloed.

Potensiële energie nie die oordraagbare hoeveelheid is nie; die voorwerp se hoogte beïnvloed dit grootliks. Hoe beïnvloed hoogte potensiële energie? Om die antwoord te weet, laat ons dit in hierdie artikel bespreek.

Hoe beïnvloed hoogte potensiële energie

Aangesien die hoogte grootliks die potensiële energie, dit toon 'n mate van gemiddelde afwyking van die hoogte van die voorwerp. Wanneer die voorwerp op 'n groter hoogte is, is die potensiële energie wat op die voorwerp besit word meer. Soos die voorwerp begin afbeweeg, sal die potensiële energie omskep in kinetiese energie en die voorwerp oorkom uit die potensiële energie op grondvlak.

Wanneer jy probeer om die voorwerp in die opwaartse rigting te druk, sal jy moeilik voel om te druk soos die hoogte toeneem. In daardie geval is die gestoorde potensiële energie meer. Omdat potensiële energie is die maksimum beskikbare energie wat nodig is om in ander vorme om te skakel. Op 'n hoër hoogte het jy meer energie nodig om die voorwerp te laat beweeg. So soos die hoogte toeneem, neem die potensiële energie ook toe.

beïnvloed hoogte potensiële energie
Potensiële Energie van 'n bol op grondvlak en op sekere hoogte

'n Motor bo-op die heuwel beskik oor 'n groot hoeveelheid potensiële energie as die motor op die grond. Die potensiële energie is meer vertikaal omdat die motor tot 'n groter hoogte verhef word. As die motor daal, verloor dit die maksimum hoeveelheid potensiële energie as gevolg van 'n afname in hoogte. Verlies van potensiële energie stem ooreen met wins van kinetiese energie wat die beweging van die motor veroorsaak deur sy snelheid te verhoog.

Hoe beïnvloed hoogte gravitasiepotensiaal energie

Het jy al ooit 'n bal opwaarts gegooi?

Indien wel, het jy opgemerk dat die bal 'n bietjie stadig beweeg terwyl hy opwaarts beweeg in vergelyking met wanneer dit na die grond terugkeer?

Om die bogenoemde verskynsels te beantwoord, kom ons kyk na die vergelyking van gravitasie potensiële energie,

PE = m* g* h

Waar m die massa is, g die versnelling as gevolg van swaartekrag, en h die hoogte van die voorwerp is.

Bogenoemde sê dat die potensiële energie en die hoogte met mekaar gekorreleer is.

Dit is duidelik dat toename in hoogte, die gravitasiepotensiaal proporsioneel toeneem.

Wanneer 'n voorwerp opgelig word en met 'n sekere afstand van die aarde se middelpunt geskei word, is die voorwerp op daardie plek teenoor die swaartekrag. Dit verg dus meer energie om die voorwerp daarheen te lok. Die gestoor potensiële energie het in hierdie geval in die aksie gekom. Die kinetiese energie is die omgeskakelde vorm van potensiële energie en laat die voorwerp terug na die grond terugkeer. So soos die hoogte toeneem, besit die voorwerp meer potensiële energie om terug te keer na die grond.

Nog 'n voorbeeld van hoogte wat die gravitasie potensiële energie beïnvloed is die rit op 'n rollercoaster. Die verband tussen die werk-energie word geïllustreer deur die rollercoaster, wat die totale meganiese energie in die werk omskakel deur die invloed van eksterne krag. Aanvanklik is die rollercoaster bo-aan die baanlus op 'n groter hoogte.

Beeldkrediete: Beeld deur Thorsten Dahl van Pixabay 

Soos die treinwa van die coaster deur draaie, lusse, op- en afdraandes begin daal, werk slegs die swaartekrag as 'n interne krag op die rollercoaster-wa in. Die swaartekrag veroorsaak dus om die werk te doen. Aan die bokant beskik dit oor meer ongelooflike potensiële energie, en dus sak die kusmotor vinnig af op die toepassing van krag. Dit beteken dat die gravitasie potensiële energie groter is op die groter hoogtes.

Hoe beïnvloed verdubbeling van hoogte potensiële energie

Soos die hoogte verdubbel, verdubbel die potensiële energie van die stelsel ook.

Oorweeg die vergelyking van gravitasie potensiële energie, word die hoogte van die voorwerp verdubbel, sodat die vergelyking geskryf kan word as;

PE = m* g* (2h)

Aangesien die hoogte verdubbel word, word die nuwe potensiële energie gegee as

(PE)' = 2 m* g* h

(PE)' = 2 PE

Beskou die voorbeeld van die hamer en die spyker. ’n Hamer word benodig om die spyker in die houtblok vas te maak. Laat die hamer op 'n sekere hoogte h; die krag is nodig om die spyker vas te maak. Om dit op die houtbord vas te maak, moet die werk aan die spyker gedoen word. Die hamer het die potensiële energie omdat dit net sy posisie verander het. Die werk wat nodig is om die spyker vas te maak, word deur die hamer gedoen as gevolg van sy hoogte. As die hoogte verdubbel word, is meer krag nodig om die werk aan die spyker te doen. Nou het die hamer potensiële energie verdubbel om die werk te doen en die spyker te maak om op die blok vas te maak.

Vrae wat gereeld gevra word

Word elastiese potensiële energie ook deur die hoogte beïnvloed?

Ja, die elastiese potensiële energie word ook deur die hoogte beïnvloed. Die invloed van hoogte kan geïllustreer word deur die voorbeeld hieronder gegee.

Die vervorming van die elastiese liggaam hetsy deur uitsetting of deur kompressie lei tot die elastiese potensiële energie. As 'n veer vertikaal met 'n klem gehang word en op 'n afstand uitgebrei word, kan die hoeveelheid vervorming gelyk wees aan die hoogte. Dus beteken meer vervorming meer potensiële energie.

Is die produksie van elektrisiteit gebaseer op die teorie van potensiële energie?

Aan die bopunt van die waterval is die gravitasie potensiële energie meer wat verantwoordelik is vir water om teen die heuwel af te vloei.

'n Waterval is 'n voordelige vorm van potensiële energie. Aangesien die potensiële energie aan die bokant van die waterval baie hoog is, val dit met 'n groter snelheid en verander in kinetiese energie. As 'n turbine aan die onderkant van die waterval geplaas word, laat die krag van die waterval op die turbine die turbine draai en elektrisiteit produseer.

Is hoogte die enigste faktor wat die potensiële energie beïnvloed?

Die potensiële energie word beïnvloed deur verskeie faktore soos massa, snelheid, versnelling, afhangende van die tipe potensiële energie wat op die sisteem inwerk.

Aangesien gravitasiepotensiële energie grootliks deur die massa van die voorwerp beïnvloed word en elastiese potensiële energie word beïnvloed deur die hoeveelheid vervorming, en elektriese potensiële energie hang af van die aard van die lading wat ontlaai word. Hoogte is dus een van die faktore waarvan potensiële energie afhang.

Beïnvloed die verdriedubbeling van die hoogte die potensiële energie?

Verdubbeling van die hoogte is soortgelyk aan verdubbeling van die hoogte. Dit het ook dieselfde invloed op potensiële energie.

Deur die hoogte drie keer te verhoog, verhoog die potensiële energie ook sy waarde met drie keer tyd. Die hoogte kan tot n keer verhoog word om meer potensiële energie te kry, maar ons kan nie die oneindige hoogte bereik nie aangesien oneindige hoogte beteken dat die voorwerp weg van die gravitasie trek moet wees.

Kan 'n liggaam oneindige potensiële energie besit?

Klassieke meganika stel die potensiële energie as die kapasiteit om die werk op die liggaam te veroorsaak. Dit is onmoontlik vir 'n liggaam om oneindige energie te besit om die werk te doen.

As 'n liggaam oneindige potensiële energiemiddele besit, het die liggaam óf oneindige massa, óf die liggaam word op 'n hoogte gehou wat groter is as die radius van die aarde. Dit is in stryd met die massa-energie-ekwivalensie. Dus kan 'n liggaam nie 'n oneindige hoeveelheid potensiële energie besit nie.

Scroll na bo