Kinetiese energie na gravitasie-energie: hoe om te omskep, wanneer, waar, voorbeelde en feite


In hierdie artikel sal ons bespreek hoe om kinetiese energie om te skakel na gravitasie-energie en die verband tussen beide.

Die kinetiese energie wat aan die voorwerp verskaf word, word omgeskakel in die potensiële energie tydens sy vlug soos die voorwerp bo die oppervlak uitstyg. Hierdie omskakeling van die kinetiese energie na gravitasie-energie is moontlik wanneer die voorwerp in 'n vertikale beweging bo die grond is.

Hoe is kinetiese en gravitasie-energie verwant?

Die kinetiese energie hou slegs verband met die gravitasie-energie in die vertikale bewegings.

Die gravitasie-energie wat in die voorwerp gestoor word, sal toeneem as die kinetiese energie wat aan die voorwerp oorgedra word meer is. Die hoogte waarheen die voorwerp verplaas sal word hang af van die hoeveelheid kinetiese energie.

Hoe word kinetiese energie omgeskakel na gravitasie-energie?

Die kinetiese energie van die voorwerp neem af soos die voorwerp hoër en hoër bo die oppervlak van die Aarde gaan.

Die kinetiese energie sal omgeskakel word in die gravitasiepotensiaal energie, wat geneig sal wees om dit na die oppervlak terug te bring deur die gravitasiekrag uit te oefen.

Wanneer kinetiese energie na gravitasie-energie omgeskakel word?

Al die voorwerpe in beweging oefen 'n swaartekrag op hulle uit en versnel gebaseer op die effek van swaartekrag.

Die kinetiese energie word omgeskakel na gravitasie-energie wanneer die voorwerp die maksimum hoogte in sy vlug bereik en al sy kinetiese energie wat oorgedra word omskep in die potensiële energie.

Waar word kinetiese energie omgeskakel na gravitasie-energie?

Die kinetiese energie word omgeskakel na gravitasie-energie soos die voorwerp in die vertikale rigting beweeg met die verskafde kinetiese energie.

Hierdie omskakeling vind plaas soos die voorwerp bo die oppervlak van die Aarde uitstyg en die potensiaal opbou energie om die gravitasie-aantrekkingskrag te oorkom, maar aangesien al die kinetiese energie in gravitasiepotensiaal omgeskakel word energie wat nie voldoende is nie, val die voorwerp terug grond toe.

Kinetiese Energie tot Gravitasie Energie Formule

Die kinetiese energie van die voorwerp in sy vlug is

m is 'n massa

Hierdie kinetiese energie word omgeskakel in potensiële energie en bereik die maksimum energie wanneer die voorwerp die maksimum hoogte in sy vlug bereik. Hierdie potensiële energie is gelyk aan die gravitasie potensiële energie van die voorwerp wat op die liggaam gevoel word en dit grond toe sleep.

Die gravitasie-potensiële energie van die voorwerp word met behulp van die formule bereken

U=mgh

Waar h die hoogte van die voorwerp vanaf die oppervlak van die Aarde is

g is die versnelling as gevolg van swaartekrag

Kinetiese energie tot gravitasie-energiedoeltreffendheid

Die doeltreffendheid is die verhouding van die energie wat gebruik word van die totale energie wat verskaf word om die werk te doen.

Die doeltreffendheid van die kinetiese energie tot die gravitasie-energie sal geformuleer word as die verhouding van die verkrygde gravitasie-energie tot die totale kinetiese energie wat aan die voorwerp verskaf word.

Die doeltreffendheid van die voorwerp sal maksimum wees as die hoogte van die voorwerp vanaf die grond die grootste is, dit wil sê as die gravitasiepotensiaal energie gestoor in die voorwerp is meer.

Voorbeelde van kinetiese energie tot gravitasie-energie

Hier is 'n lys voorbeelde van kinetiese energie tot gravitasie-energie:

Ferries Wheel

By die bereiking van die hoogste punt op die veerbootwiel, ervaar die persoon 'n vrye val omdat die versnelling en krag as gevolg van swaartekrag afwaarts wys in dieselfde rigting. Die kinetiese energie word omgeskakel in gravitasie-energie en die persoon voel gewigloos terwyl hy afwaarts na die grond versnel.

Rolbaan

Dit is die beste voorbeeld hier, die kinetiese energie van die achtbaan word omgeskakel na die gravitasie-energie wanneer dit versnel afwaarts wanneer dit die hoogste punt op die kusbaan klim.

kinetiese energie na gravitasie-energie
Tuimeltrein; Beeldkrediet: pixabay

Bal in die lug

Wanneer die bal in die lug gegooi word, beweeg dit in die twee dimensies en volg die paraboliese pad. Die energie wat aan die bal verskaf word, word gebruik om die bal teen die gravitasiekrag op te lig en sy kinetiese energie om te skakel in gravitasie potensiële energie wat die krag as gevolg van swaartekrag kan weerstaan.

Voedselgraan Verskaf vanaf die Helikopter

Soos die sakke van die voedselkorrels uit die helikopter gegooi word, versnel die sak af as gevolg van die effek van die gravitasie potensiële energie.

Basketbal

Die kinetiese energie wat aan die bal gegee word tydens 'n gooi in die mandjie, word teruggeskakel na die gravitasie potensiële energie, waardeur dit terug versnel grond toe.

Waterfall

Die volume water wat saam met die kinetika vloei energie word omgeskakel in die gravitasiepotensiaal energie terwyl dit op die grond val.

Motor wat teen die steiler helling af ry

Jy het seker opgemerk dat die spoed van die motor outomaties toeneem terwyl jy teen die helling af ry. Dit is as gevolg van die gravitasie-energie wat deur die motor verkry word.

Ski

Die kinetiese energie wat aan die skibord gegee word, word omgeskakel na gravitasie-energie terwyl jy teen die helling af ski.

Ski; Beeldkrediet: pixabay

slinger

Die kinetiese energie van die bob word gereeld omgeskakel in die gravitasie potensiële energie soos die bob tot 'n sekere hoogte styg soos die ossillerende hoek die maksimum word.

Lig die voorwerpe op

Terwyl enige voorwerp opgelig word, word die spierkrag gebruik om kinetiese energie aan die voorwerp te gee terwyl dit opgelig word. Soos die voorwerp bo die grond opgelig word, word die kinetiese energie wat aan die voorwerp gegee word omgeskakel na gravitasie-energie saam met die hoogte.

Maan om die aarde

Die momentum van die Maan hou dit in 'n kinetiese beweging in die wentelbaan van die Aarde wat albei ewe groot krag op mekaar uitoefen. Dit is die feit waarom die hoogwater en laagwater op die planeet waargeneem word.

satelliete

Die satelliete wat om die Aarde draai, skakel die kinetiese energie om in die gravitasie-energie wat dit in die Aarde se wentelbaan hou.

Sliders

Die gravitasie-potensiële energie wat verkry word deur die liggaam wat die groot hoogte bereik, word weer in kinetiese energie omgeskakel deur die gravitasie-energie te benut.

Sliders in 'n park; Beeldkrediet: pixabay

Spring

Terwyl jy spring, plaas jy gelyke krag op die grond om jou liggaam op te lig. Die kinetiese energie wat verkry word word dus omgesit in die gravitasie-energie.

Trampoline

Die elastiese potensiële energie word omskep in kinetiese energie wat die liggaam bo die oppervlak van die trampolien lig en die kinetiese energie in die gravitasie potensiële energie omskakel.

Gravitasiepotensiaal Energie vs Gravitasiepotensiaal

Gravitasiepotensiële energie is die energie wat verkry word deur die massa wat gekorreleer is met 'n ander voorwerp in sy nabyheid, geskei deur 'n afstand en 'n gravitasiekrag op mekaar uitoefen, terwyl die gravitasiepotensiaal die werk is wat gedoen word om die voorwerp van sy ligging na die verwysingspunt te verplaas.

Die gravitasie potensiële energie word deur die formule gegee

U=mgh

Dit sal maksimum wees as die hoogte van die voorwerp vanaf die oppervlak meer is. Dit is in 'n vorm van die potensiële energie van die voorwerp wat 'n gestoorde energie is.

Die gravitasiepotensiaal is gee as

Waar G 'n gravitasiekonstante is en r 'n afstand tussen die twee voorwerpe met massa m en M is.

Algemene vrae

Wat is die kinetiese energie tot gravitasie-energiedoeltreffendheid as die bal met 'n spoed van 3m/s versnel en die hoogte van 18 meter bo die grond bereik?

Gegee: v =3m/s

h = 18m

Die formule om die doeltreffendheid van kinetiese energie tot gravitasie-energie te bereken is

Die doeltreffendheid vir die omskakeling van kinetiese energie na gravitasie-energie in hierdie geval is 39.2%.

Wat is die gravitasie potensiële energie van die voorwerp wat 30 meter bo die oppervlak staan ​​en 'n gewig van 48 kg het?

Gegee: m = 48kg

h = 30m

Die gravitasie potensiële energie is

U=mgh

U=48* 9.8* 30=14.1KJ

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings