m= 10 kg e= 200 J g= 10 m/s² h=? E= mgh / mg e/mg = h h= 200 J/ 10 kg× 10 m/s² = 2 m
Energia potencjalna zależy od masy, wysokości i siły grawitacji: Ep = m*g*h g (stała grawitacji dla Ziemi) = ok. 9,81m/s² (często przyjmuje się wartość zaokrągloną: 10m/s², więc obliczę poniżej dla obydwu wartości) 1) Dane: m = 10kg Ep = 200J = 200kgm²/s² g = 9,81m/s² h = ? Ep = mgh po przekształceniu: h = Ep / mg h = 100kgm²/s² /10kg*9,81m/s² = 100kgm²/s² /98,1kgm/s² (kg się skrócą, s² się skrócą, m² skróci się z m i zostanie m) h = 2,04m Zobaczmy, co stanie się, gdy Ep będzie o 200J większa, czyli wyniesie 400J: h = 400kgm²/s² /98,1kgm/s² = 4,08m przy Ep = 600J: h = 600kgm²/s² /98,1kgm/s² = 6,12m każdy wzrost Ep o 200J powoduje wzrost wysokości o 2,04m (gdy bierzemy pod uwagę g = 9,81m/s²) 2) Dane: m = 10kg Ep = 200J = 200kgm²/s² g = 10m/s² h = ? h = 200kgm²/s² /10kg*10m/s² = 100kgm²/s² /10kgm/s² = 2m a dla Ep = 400J: h = 400kgm²/s² /100kgm/s² = 4m h = 600kgm²/s² / 100kgm/s² = 6m każdy wzrost Ep o 200J powoduje wzrost wysokości o 2m (gdy bierzemy pod uwagę g = 10m/s²) Wniosek: Przy zmianie energii potencjalnej o 200J zmienia się wysokość o 2m (albo 2,04m dla g = 9,81m/s²). Im wyższa jest energia potencjalna ciała, tym wyższą wysokość osiąga ciało. Im niższa energia potencjalna, tym niższa wysokość.