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重力エネルギーは高さにどのように関連していますか?

重力ポテンシャルエネルギー(GPE)は、高さに直接比例します。これはつまり:

オブジェクトの高さが増加すると、その重力ポテンシャルエネルギーも増加します。

その理由は次のとおりです。

* 重力に対して行われた作業: オブジェクトをより高い位置に持ち上げるには、重力に反して作業を行う必要があります。この作業は、オブジェクトのポテンシャルエネルギーとして保存されます。

* 重力の力: 重力は物体を地球の中心に向かって引っ張ります。オブジェクトが高いほど、地球の中心から遠くになり、それを持ち上げるにはより多くの作業が必要です。

* 式: GPE、高さ、およびその他の要因の関係は、次の式で表されます。

gpe =mgh

どこ:

* gpe 重力ポテンシャルエネルギーです(ジュールで測定)

* m オブジェクトの質量です(キログラムで測定)

* g 重力による加速です(地球上の約9.8 m/s²)

* h オブジェクトの高さです(メートルで測定)

簡単に言えば:

岩を持ち上げることを想像してみてください。それを持ち上げるほど、努力が増えます。その努力は、岩の中に保存されたポテンシャルエネルギーにつながります。手放すと、岩が落ちると貯蔵されたエネルギーが放出され、ポテンシャルエネルギーが運動エネルギー(運動のエネルギー)に変わります。

例:

*高い棚にある本は、低棚にある同じ本よりも多くのGPEを持っています。

*丘の上部にあるジェットコースターは、下部にあるときよりもGPEが多くなります。

*高プラットフォームに立っているダイバーは、低ダイビングボードに立つダイバーよりも多くのGPEを持っています。

重要な注意: GPEと高さの関係は、地球の表面近くの比較的小さな高さの範囲内でのみ当てはまります。地球から非常に遠く移動すると、「G」の値が変化し、式を調整する必要があります。

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