پاسخ به سوال درباره انرژی پتانسیل گرانشی
انرژی پتانسیل گرانشی یک جسم به جرم آن و ارتفاع آن از سطح زمین بستگی دارد. فرمول آن به صورت U = mgh است که در آن m جرم جسم، g شتاب گرانشی (تقریباً 9.8 متر بر مجذور ثانیه در سطح زمین) و h ارتفاع جسم از سطح زمین است.
برای مقایسه انرژی پتانسیل گرانشی گزینههای داده شده، کافی است مقدار U = mgh را برای هر گزینه محاسبه کنیم.
- گزینه ۱: سنگ ۷ کیلوگرمی در ارتفاع ۷ متری: U = ۷ × ۹.۸ × ۷ = ۴۸۰.۲ ژول
- گزینه ۲: سنگ ۵ کیلوگرمی در ارتفاع ۱۰ متری: U = ۵ × ۹.۸ × ۱۰ = ۴۹۰ ژول
- گزینه ۳: سنگ ۲۰ کیلوگرمی در ارتفاع ۱ متری: U = ۲۰ × ۹.۸ × ۱ = ۱۹۶ ژول
- گزینه ۴: سنگ ۱ کیلوگرمی در ارتفاع ۲۰ متری: U = ۱ × ۹.۸ × ۲۰ = ۱۹۶ ژول
با مقایسه نتایج، مشخص میشود که گزینه ۲ (سنگ ۵ کیلوگرمی در ارتفاع ۱۰ متری) با انرژی پتانسیل گرانشی ۴۹۰ ژول، بیشترین انرژی پتانسیل گرانشی را دارد.
