Wie weit oben wird einem Objekt seine potenzielle Gravitationsenergie entnommen? [geschlossen]

Dies ist eine ziemlich kurze Frage, aber

Ist der H Wert ein M G H aufgenommen von der Basis eines Objekts, Mitte oben. Zum Beispiel, wenn eine Person war 1.5 M in der Höhe, und sie standen auf einem Hügel der Höhe 10 M , was ist ihr GPE-Ausdruck?

  1. mg(10)
  2. mg (10,75) oder
  3. Milligramm (11,5)

Antworten (2)

Visualisierung

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Höhenunterschied _ _ H ist immer gleich (hier 10 m)!

Anmerkung

Das gilt natürlich nur, wenn G ist konstant, z H ändert sich nicht "viel". Siehe auch Wikipedia .

Es ist auch nur wahr, wenn der Körper als starr und in derselben Ausrichtung vorher und nachher oder symmetrisch genug angesehen werden kann, dass es Sie nicht interessiert. Andernfalls teilen Sie den Körper in viele kleine Bits auf, berechnen die Höhenänderung jedes Bits und addieren sie.

Potenzielle Energie ist nur als Differenz von Energien in verschiedenen Höhen gegeben. Wenn Sie also wissen möchten, wie viel Energie die Person gewinnt (oder eher durch Reibung in ihren Muskeln und Gelenken verliert), wenn sie den Hügel hinuntergeht, können Sie einfach die Höhe ihrer Fersen auf der Spitze des Hügels und darunter verwenden der Hügel.

Aber denken Sie daran, Sie müssen immer denselben Referenzpunkt verwenden! Sie können dies selbst überprüfen, indem Sie eine der Optionen 1.,2. oder 3. Sie geben an, dass Sie denselben Unterschied in der potentiellen Energie erhalten, wenn Sie denselben Referenzpunkt nach dem Abwärtsgehen überprüfen.

Das funktioniert aber nur, wenn der Körper die ganze Zeit aufrecht bleibt. Wenn die Person auf dem Boden liegen würde, wird es komplizierter. Tatsächlich sollten Sie die potenzielle Energie jedes Körperteils berechnen und überprüfen, wie sich die potenzielle Energie nach der Aktion ändert. Wenn die Person beispielsweise einfach an einem Punkt steht und sich nach vorne beugt, erhalten Kopf, Hände und Brust kinetische Energie (die wiederum fast sofort durch Reibung absorbiert wird).

Für einen starren Körper ohne all diese flexiblen Teile wie Hände und gebeugten Rücken können Sie die Bewegung in die Bewegung des Massenmittelpunkts und eine Art Rotation um ihn herum aufteilen. Abhängig von der Art des Problems, das Sie lösen, kann es daher auch nützlich sein, Ihre Referenz in den Massenmittelpunkt zu legen und die sehr klebrige und flexible Person irgendwie als starren Körper anzunähern.