Énergie potentielle gravitationnelle
L'énergie gravitationnelle est l'énergie potentielle détenue par un objet en raison de sa position élevée par rapport à une position plus basse. En d'autres termes, c'est l'énergie associée à la gravité ou à la force gravitationnelle. Par exemple, un stylo tenu au-dessus d'une table a un potentiel gravitationnel plus élevé qu'un stylo assis sur la table. L'énergie du potentiel gravitationnel est l'énergie mécanique moins l'énergie cinétique. Elle a une quantité scalaire mesurée en Joules (J).
Un objet reçoit de l'énergie potentielle gravitationnelle lorsqu'il se déplace vers le haut d'une colline. L'énergie utilisée en montant la colline est transformée en énergie potentielle gravitationnelle. Lorsque l'objet redescend, l'énergie potentielle gravitationnelle est retransformée en énergie cinétique (mouvement). C'est pourquoi il est très difficile de monter une colline à vélo, mais lorsque vous redescendez, vous n'avez pas besoin de pédaler du tout - vous êtes alimenté par l'énergie potentielle gravitationnelle que vous avez stockée lorsque vous avez monté la colline. L'énergie potentielle gravitationnelle nous aide également en maintenant la Terre et les autres planètes en orbite autour du Soleil dans notre système solaire.
Formule et exemple
La formule mathématique de l'énergie potentielle gravitationnelle :
Énergie potentielle gravitationnelle = m ⋅ g ⋅ h {\displaystyle m\cdot g\cdot h}
Où :
- m est la masse de l'objet ,
- g est l'accélération gravitationnelle de l'objet, et
- h est la hauteur au-dessus d'un point choisi.
La plupart des scientifiques et des étudiants utilisent ces unités de mesure :
- La valeur m est en kilogrammes.
- La valeur h est exprimée en mètres.
- La valeur g est une constante physique dont la valeur au carré est de 9,81 mètres par seconde. C'est ce qu'on appelle la constante gravitationnelle.
- La valeur de l'énergie potentielle gravitationnelle qui est calculée en utilisant les valeurs dans les unités ci-dessus est appelée le Joule (J).
Par exemple, un objet d'une masse de 1,5 kilogramme situé à 2,5 mètres au-dessus du sol aurait une valeur énergétique potentielle gravitationnelle de
1,5 k g ⋅ 9,81 m / s 2 ⋅ 2,5 m = 38,8 {\displaystyle 1,5kg\cdot 9,81m/s^{2}\cdot 2,5m=38,8}
joules.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que l'énergie gravitationnelle ?
R : L'énergie gravitationnelle est l'énergie potentielle détenue par un objet en raison de sa position élevée par rapport à une position plus basse.
Q : Qu'est-ce que l'énergie potentielle gravitationnelle ?
R : L'énergie potentielle gravitationnelle est l'énergie mécanique moins l'énergie cinétique associée à la gravité ou à la force gravitationnelle.
Q : Comment mesure-t-on la quantité d'énergie potentielle gravitationnelle ?
R : La quantité d'énergie potentielle gravitationnelle est mesurée en joules (J), une quantité scalaire.
Q : D'où provient l'énergie potentielle gravitationnelle d'un objet ?
R : Un objet reçoit de l'énergie potentielle gravitationnelle lorsqu'il se déplace en montée.
Q : Comment l'énergie potentielle gravitationnelle peut-elle être transformée en énergie cinétique ?
R : Lorsque l'objet redescend, l'énergie potentielle gravitationnelle est transformée en énergie cinétique, c'est-à-dire en mouvement.
Q : Comment l'énergie potentielle gravitationnelle nous aide-t-elle à faire du vélo ?
R : L'énergie potentielle gravitationnelle nous aide à faire du vélo en nous maintenant sous tension lorsque nous redescendons d'une côte.
Q : Comment l'énergie potentielle gravitationnelle aide-t-elle à maintenir les planètes en orbite autour du Soleil ?
R : L'énergie potentielle gravitationnelle aide à maintenir les planètes en orbite autour du Soleil en maintenant la force gravitationnelle qui les attire vers lui.
