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Calcolatore di Energia Potenziale

Indice

Come calcolare l'energia potenzialeLa formula dell'energia potenzialeFAQ

Questo calcolatore di energia potenziale ti permette di calcolare l'energia immagazzinata da un corpo elevato. Il nome completo di questo effetto è energia potenziale gravitazionale perché si riferisce all'energia immagazzinata da un corpo come risultato della sua posizione verticale o della sua altezza.

Preferisci guardare piuttosto che leggere? Dai un'occhiata alla nostra videolezione sull'energia potenziale gravitazionale qui:

Continua a leggere per scoprire:

  • Come calcolare l'energia potenziale
  • Qual è la formula dell'energia potenziale gravitazionale

Come calcolare l'energia potenziale

Il modo più semplice per calcolare l'energia potenziale gravitazionale è utilizzare il nostro calcolatore di energia potenziale. Questo strumento stima l'energia potenziale sulla base di tre valori. Questi sono:

  1. La massa del corpo;
  2. L'accelerazione gravitazionale, che sulla Terra è pari a 9,81 m/s29,81 \ \mathrm{m/s^2} o 1 g1 \ \mathrm g (il calcolatore di accelerazione di gravità 🇺🇸 spiega perché ha questo valore); e
  3. L'altezza del corpo.

A questo punto il calcolatore ti fornirà il risultato in joule che potrai convertire in altre unità di misura utilizzando, ad esempio, il calcolatore di conversione di energia 🇺🇸. Come tutti i nostri calcolatori, anche questo calcolatore di energia potenziale non deve essere utilizzato esclusivamente per calcolare l'energia potenziale. Basta inserire tre delle quattro variabili per trovare facilmente la quarta.

Se vuoi calcolare l'energia di un corpo in movimento, ti consigliamo il nostro calcolatore di energia cinetica.

La formula dell'energia potenziale

Diamo un'occhiata al calcolatore di energia potenziale. Per aiutarti ad immaginarlo, il nostro esempio sarà l'enorme palla da demolizione su una gru. L'energia potenziale gravitazionale di questa palla dipende da due fattori — la massa della palla e l'altezza a cui viene sollevata. La relazione tra l'energia potenziale gravitazionale e la massa e l'altezza di un corpo è descritta dalla seguente equazione:

PE grav.=m×h×g\mathrm{PE \ grav.} = m \times h \times g

Dove:

  • PE grav.\mathrm{PE \ grav.}Energia potenziale gravitazionale di un corpo;
  • mmMassa del corpo in questione;
  • hhAltezza del corpo; e
  • ggForza del campo gravitazionale che agisce sul corpo (1 g o 9,81 m/s2 sulla Terra).

La formula è relativamente semplice. Un corpo che non è sollevato dal suolo avrà un'altezza pari a zero e, quindi, un'energia potenziale pari a zero. Quando si raddoppia la massa o l'altezza di un corpo, anche la sua energia potenziale raddoppia.

L'analisi dell'energia potenziale è utile in alcuni problemi di fisica. Ne abbiamo parlato nei seguenti strumenti:

  1. Il calcolatore per piani inclinati 🇺🇸 — un corpo che scivola lungo la rampa perde la sua energia potenziale che si converte in energia cinetica e calore a causa dell'attrito.
  2. Il calcolatore per la caduta libera — allo stesso modo, un copro sta cadendo sotto la forza gravitazionale, guadagnando velocità e, quindi, energia cinetica.
FAQ

Che cos'è l'energia potenziale?

L'energia potenziale misura la quantità di energia immagazzinata in un sistema. Esistono diversi tipi di energia potenziale: gravitazionale, elastica, chimica e così via. L'energia potenziale può essere convertita in altri tipi di energia, "liberando" così quella accumulata. Nel caso dell'energia potenziale gravitazionale, un corpo elevato fermo ha un potenziale specifico perché, quando alla fine cadrà, guadagnerà velocità grazie alla conversione dell'energia potenziale in energia cinetica.

Come si calcola l'energia potenziale gravitazionale?

Per calcolare l'energia potenziale gravitazionale, segui questi semplici passaggi:

  1. Trova il valore dell'accelerazione gravitazionale nel punto di riferimento. Sulla superficie terrestre, puoi usare g = 9,81 m/s².
  2. Moltiplica la massa del corpo (m) e l'altezza sopra il livello di riferimento (h) di accelerazione g per trovare l'energia potenziale:
    E = m - g - h.
  3. Il risultato sarà in joule se hai usato le unità SI.

Qual è l'energia potenziale di una mela su un albero?

Per una mela di massa m = 0,1 kg appesa a un'altezza h = 2,5 m, l'energia potenziale gravitazionale è E = 2,4525 J, ovvero circa mezza caloria. Per trovare questo risultato, moltiplica m per h e per g, con g = 9,81 m/s²:

E = 0,1 kg - 2,5 m - 9,81 m/s² = 2,4525 J.

L'energia potenziale è l'energia cinetica sono uguali?

Non esattamente. L'energia cinetica e quella potenziale sono entrambe forme di energia, ma non sono la stessa cosa.

  • L'energia potenziale è una quantità statica che descrive l'energia immagazzinata da un corpo a una determinata altezza.
  • l' energia cinetica è associata al movimento e descrive l'energia di un corpo in funzione della sua velocità.

L'energia cinetica può trasformarsi in energia potenziale e viceversa grazie al movimento verticale.

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