重力ポテンシャルエネルギーは、物体が蓄えているエネルギーを指します。オブジェクトの垂直位置または高さは、エネルギーの蓄積に影響を与えます。エネルギー貯蔵は、重力により発生します。簡単に言えば、重力ポテンシャル エネルギーは、重力または重力勾配に関連する力の源です。
重力位置エネルギーとは?
重力としても知られる引力は、おそらく世界で最も重要な力です。重力ポテンシャル エネルギーは、重力の法則から生じています。逆二乗重力は、距離が離れた質量ではゼロに近づきます。
質量の接近中に重力が正に働くため、惑星の重力位置エネルギーは負になります。負のポテンシャル エネルギーは、質量が大きな物体に近づいた後の束縛状態を示します。この場合、外力によってエネルギーが逃げるまで、エネルギーは閉じ込められます。
重力の影響下にある質量は、重力がエネルギーを貯蔵に移すのを助ける力を生み出します。位置エネルギーは、この予備に付けられた名前です。基本的に、重力エネルギーとは、重力の影響下にあるときにアイテムがその位置を移動することによって、アイテムが持つ、または獲得する可能性です。
位置エネルギーと運動エネルギーの基本的な概念を把握するために、テーブルの上に置かれた本を考えてみましょう。テーブルの上の本は離れた場所にあるため、引力を引き寄せます。床に置いた本は一番重力に近い位置にあるので落ちませんが。
本棚にある本には重力ポテンシャル エネルギーがありますが、床にある本には必ずしもポテンシャル エネルギーがあるとは限りません。重力ポテンシャル式は、質量（m）、地球上の重力加速度（g）、および惑星の表面からの高さ（h）を、重力によって蓄えられたエネルギーに結び付けます。
重力ポテンシャル エネルギー式の最も一般的な形式は、U=-GMm/r です。 G は一定の重力を表し、M はオブジェクトの質量を表し、r はオブジェクトの中心の距離を表します。この式は、地球の重力から脱出速度を計算するためによく使用されます
重力場
磁力がすべての質量を引き寄せます。この力は、重力または重量と呼ばれます。地球の重力条件は、地球上のすべてのアイテムの重力を決定します。重力場は、遠くから物体に圧力をかけるときに使用されます。重力場線により、別の重力物体に関する特定の場所でアイテムに作用する力を確認できます。
電場の強さは力の大きさに等しい。電場の向きは、特定の場所に置かれた場合に体積が遭遇する速度と方向を明らかにします。
重力ポテンシャルエネルギー式
重力ポテンシャル エネルギー式は、次のように表すことができます。
GPE =m·g·h
どこで、
- 位置エネルギーはジュール (J) で定量化されます。
- キログラム単位の質量は記号 m (kg) で示されます。
- h は高さをメートル (m) で示します。
- 重力勾配の強さ (g) [キログラムあたりのニュートン]
地球上の重力加速度は、地上でも (ほぼ) 一定であり、惑星の重心を概観します:g =9.81 m/s2。その結果、GPE を計算するために必要なデータは、物体の質量と表面からの高さだけです。
練習問題
高さ 5 メートルのドライブ シャフトによって吊り下げられた 10 kg の負荷を考えてみましょう。その重力位置エネルギーは?
既知の値を方程式に代入するだけで、次の結果が得られます:
GPE =m·g·h
m =10kg、
g =9.81 m/s2、
時間 =5 分
GPE =490.5J
体の潜熱は、その特定の場所で皮膚によって吸収される可能性として識別されることがわかります。外力が体の位置を変更するとき、物体の加速度は、主に圧力によって体に加えられる仕事の量に相当します。
重力による仕事は、経路に沿って一定のままです。したがって、質量が右にシフトすると、控えめな圧力になります。永久に、物体にかかる重力はゼロであるため、その重力ポテンシャルはゼロであり、基準点と呼ばれます。
結論
重力場内での位置の変化によってオブジェクトが所有または取得するエネルギーは、重力ポテンシャル エネルギーとして知られています。簡単に言えば、重力加速度エネルギーは、重力または重力に関連するエネルギーの一種です。
この記事では、重力ポテンシャル エネルギー、重力場、重力ポテンシャル エネルギーの公式、練習問題など、このトピックに関連するさまざまな概念について説明します。
