L’énergie gravitationnelle est l’énergie potentielle détenue par un objet en raison de sa position haute par rapport à une position basse. En d’autres termes, il s’agit de 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 posé sur la table. L’énergie potentielle gravitationnelle est l’énergie mécanique moins l’énergie cinétique. Elle a une quantité scalaire mesurée en Joules (J).
Un objet obtient de l’énergie potentielle gravitationnelle lorsqu’il se déplace en montée. L’énergie consommée lors de la montée de la colline est transformée en énergie potentielle gravitationnelle. Lorsque l’objet redescend, l’énergie potentielle gravitationnelle se transforme à nouveau 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 propulsé par l’énergie potentielle gravitationnelle que vous avez stockée en montant la colline. Une autre façon dont l’énergie potentielle gravitationnelle nous aide est en maintenant la terre et les autres planètes en orbite dans notre système solaire autour du Soleil.
Formule et exemple
La formule mathématique de l’énergie potentielle gravitationnelle:
Énergie potentielle gravitationnelle =
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 en mètres.
- La valeur g est une constante physique dont la valeur est de 9,81 mètres par seconde au carré. Elle est connue sous le nom de constante gravitationnelle.
- La valeur de l’énergie potentielle gravitationnelle qui est calculée à l’aide des valeurs dans les unités ci-dessus est appelée le joule (J).
Par exemple, un objet d’une masse de 1,5 kilogramme qui se trouve à 2,5 mètres au-dessus du sol aurait une valeur d’énergie potentielle gravitationnelle de :
joules.
.