A energia potencial gravitacional (GPE) é a energia que um objeto possui devido à sua posição em um campo gravitacional. É determinado por:

1. A massa do objeto (m): Quanto mais massivo o objeto, mais GPE ele tem.
2. A aceleração gravitacional (g): Esta é a aceleração devido à gravidade, que é de aproximadamente 9,8 m/s² na superfície da Terra.
3. A altura do objeto (h) acima de um ponto de referência: Esta é a distância entre o objeto e um nível de referência escolhido, normalmente a superfície da Terra.

A fórmula para GPE é:

gpe =mgh

Onde:

* gpe é energia potencial gravitacional (medida em Joules, J)
* m é a massa do objeto (medido em quilogramas, kg)
* g é a aceleração devido à gravidade (medida em metros por segundo quadrado, m/s²)
* h é a altura do objeto acima do ponto de referência (medido em metros, m)

Pontos de chave:

* Ponto de referência: A escolha do ponto de referência para a altura é arbitrária. Você pode escolher qualquer ponto que desejar, mas o valor do GPE mudará de acordo.
* Força conservadora: A gravidade é uma força conservadora. Isso significa que a quantidade de trabalho realizada pela gravidade em um objeto é independente do caminho seguido. Portanto, o GPE de um objeto depende apenas de suas posições iniciais e finais, não do caminho necessário para chegar lá.
* Conversão de energia potencial: O GPE pode ser convertido em outras formas de energia, como a energia cinética, à medida que o objeto cai.

Exemplo:

Uma rocha de 10 kg é levantada 5 metros acima do solo. Qual é o seu GPE?

gpe =mgh =(10 kg) * (9,8 m/s²) * (5 m) =490 j

A rocha tem um GPE de 490 joules.