Potential energy is energy stored i

Potential energy is energy stored in an object. This energy has the potential to do work. Gravity gives potential energy to an object. This potential energy is a result of gravity pulling downwards. The gravitational constant, g, is the acceleration of an object due to gravity. This acceleration is about 9.8 meters per second on earth. The formula for potential energy due to gravity is PE = mgh. As the object gets closer to the ground, its potential energy decreases while its kinetic energy increases. The difference in potential energy is equal to the difference in kinetic energy. After one second, if the potential energy of an object fell ten units than its kinetic energy has risen ten units. Potential energy units are joules.



Formula:

W = Fd kg m/s2 meters Work equals force times distance,

F = ma kg m/s2 Force equals mass times acceleration,

a = g m/s2 Acceleration is g,

F = mg kg m/s2 So force equals mass times g,

W = mgd kg m/s2 meters Which means work equals mass times g times distance,

d = h meters Distance equals height,

W = mgh kg m/s2 meters Which makes work equal to mass times g times height,

W=PE Which means potential energy it the amount of work an object could do.




Example:
PE = mgh

PE = (20 kg)(9.8 m/s2)(10 m)

PE = (20 kg)(98 m2/s2)

PE = 1960 kg m2/s2 or 1960 joules

This block can perform 1960 joules of work.





Walk-through Discussion

Take out a rubber band.
Stretch out the rubber band.
Ask the students if it has any energy.
Release rubber band.
Explain to the students that it did have energy, potential energy. This energy became kinetic energy as the rubber band was released.
Explain that potential energy is the stored energy in an object and that it has the potential to become kinetic energy.
Tell the students gravity causes objects above the ground to have potential energy. If the object stays in the air, it has the potential to fall.
Explain to the students that there are three things required to calculate how much potential energy gravity causes an object to have.
Tell them that the first is how high the object is off the ground, the second is the mass of the object, and the last is the amount of gravitational acceleration.
Tell the students that potential energy is equal to mgh. In this equation, m is mass in kilograms, g is acceleration due to gravity in meters per second squared, and h is the height of the object.
Explain that gravitational acceleration is a constant, on earth it is 9.80655 meters per second.
Pick up some object that you can drop.
Raise it in the air.
Tell the students that the object now has potential energy because of gravity.
Drop the object.
Explain to the srted into kinetic energy.
Now have the students use their model to do the following demonstration:
Put two characters on the platform of the model and one on the far end of the lever.
Slide the two characters down their wire onto the end of the lever.
Now lift the other character off having him follow the copper wire path.
Explain that the two characters had potential energy while on top of the platform and as they jumped it turned into kinetic energy. This kinetic energy transferred to the other side lifting the other performer into the air.
Tell the students that the performers have potential energy whenever they are in a position where they will fall.
Explain that potential energy is used to calculate how high a performer will be launched off a lever.
Tell them that the change in potential energy is equal to the opposite of the change in kinetic energy. For example, if a ball lost ten units of potential energy it gained ten units of kinetic energy.
Explain that if the potential energy falls to zero then the kinetic energy rises to whatever the potential energy was before.
Tell the students that potential energy problems also need to have units shown.
Write the following problem on the board or overhead:
Richard wants to know how much potential energy his cat has when it climbs to the top of the tree near his house. The tree is 15 meters high and the cat has a mass of 5 kilograms. How much potential energy does the cat have?

Give the students a few minutes to solve the problem.
Then write the following solution on the board:
PE = mgh

PE = (5 kg)(9.8 m/s2)(15 meters)

PE = (5 kg)(147 m2/s2)

PE = 735 kg m2/s2 or 735 joules

Have the students work on the two worksheets on potential energy and finish them for homework.
What it Leads Up To

Potential energy leads up to:

Potential Energy in springs - a different formula with different applications


Potential Energy

Content Worksheet

Potential energy is __________ energy.


__________ is one thing that causes potential energy.


An object has potential energy if it has ___________.


________, ________, and __________ affect the amount of potential energy in an object.


The formula for potential energy is ____________.


__________ must be shown with potential energy problems.


The change in potential energy is _________ to the opposite of the change in kinetic energy.


Gravitational acceleration is a ___________.


An object potential energy at the __________ of a fall equals an objects kinetic energy at the __________ of a fall.


Write down one real world example of potential energy.


Applications Worksheet

John has an object suspended in the air. It has a mass of 50 kilograms and is 50 meters above the ground. How much work would the object do if it was dropped?






















Mrs. Jacobs dropped an object from 10 meters. She knows it did 50 joules of work. How much did it weigh?






Potential Energy

Content Worksheet

Answer Key

stored


gravity


height


mass; gravity; height


PE = mgh


units


equal


constant


start; end


answers will vary


Potential Energy

Applications Worksheet

Answer Key

Solution: 24516.375 joules
PE = mgh

PE of the object is (50 kg)(9.80655 m/s2)(50 m)

PE = (2500 kg m)(9.80655 m/s2)

PE = 24516.375 kg m2/s2 or 24516.375 joules

If it was dropped it could do 24516.375 joules of work.







Solution: .5 kilograms
PE = mgh

PE of the object is 50 joules

50 kg m2/s2 = m(9.80655 m/s2)(10 m)

Solve for m

5 kg m/s2 = (9.80655 m/s2)m

m = .5098 kg

The mass of the object was about .5 kilograms.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

พลังงานที่มีศักยภาพเป็นพลังงานที่เก็บไว้ในวัตถุ พลังงานนี้มีศักยภาพที่จะทำผลงาน แรงโน้มถ่วงให้พลังงานที่มีศักยภาพไปยังวัตถุ พลังงานที่มีศักยภาพนี้เป็นผลจากแรงโน้มถ่วงดึงลง ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงกรัมคือการเร่งความเร็วของวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เร่งนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 9.8 เมตรต่อวินาทีบนโลก สูตรสำหรับพลังงานที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็น PE = MGH เป็นวัตถุที่ได้รับใกล้ชิดกับพื้นดินพลังงานที่มีศักยภาพที่จะลดลงในขณะที่การเพิ่มขึ้นของพลังงานจลน์ ความแตกต่างในการใช้พลังงานที่มีศักยภาพจะเท่ากับความแตกต่างในพลังงานจลน์ หลังจากที่สองถ้าพลังงานที่มีศักยภาพของวัตถุลดลงกว่าสิบหน่วยพลังงานจลน์ที่ได้เพิ่มขึ้นสิบหน่วย หน่วยพลังงานที่มีศักยภาพเป็นจูล. สูตร: w = Fd กก. เมตร / s2 ทำงานเมตรเท่ากับแรงระยะเวลาf = แม่กก. เมตร / s2 กองทัพเท่ากับเร่งมวลครั้งใหม่= กรัม / s2 เร่งกรัม, F = mg กก. เมตร / แรง s2 ดังนั้นเท่ากับเท่าของมวลกรัมW = mgd กก. เมตร / s2 เมตรซึ่งหมายความว่าการทำงานเท่ากับเท่าของมวลกรัมระยะเวลาd = ชั่วโมงระยะทางเมตรเท่ากับความสูงw = MGH กก. เมตร / s2 เมตรซึ่งจะทำให้การทำงานเท่ากับเท่าของมวลกรัม เท่าของความสูง, W = PE ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่มีศักยภาพมันปริมาณงานวัตถุจะทำ. ตัวอย่าง: PE = MGH PE = (20 กิโลกรัม) (9.8 เมตร / s2) (10 เมตร) PE = (20 กก.) (98 m2 / s2) PE = 1,960 กก. m2 / s2 หรือ 1960 จูลบล็อกนี้สามารถดำเนินการ1960 จูลส์ของการทำงาน. อภิปรายเดินผ่านจะออกยางรัด. ยืดออกยางรัด. ถามนักเรียนว่ามีพลังงานใด ๆ . ปล่อยยางรัด . อธิบายให้นักเรียนว่ามันไม่ได้มีพลังงาน, พลังงานที่มีศักยภาพ พลังงานนี้กลายเป็นพลังงานจลน์เป็นแถบยางได้รับการปล่อยตัว. อธิบายว่าพลังงานที่มีศักยภาพเป็นพลังงานที่เก็บไว้ในวัตถุและว่ามันมีศักยภาพที่จะกลายเป็นพลังงานจลน์. the บอกสาเหตุที่ทำให้นักเรียนแรงโน้มถ่วงวัตถุที่อยู่เหนือพื้นดินที่จะมีพลังงานที่มีศักยภาพ ถ้าวัตถุอยู่ในอากาศก็มีศักยภาพที่จะตก. อธิบายให้นักเรียนที่มีสามสิ่งที่จำเป็นในการคำนวณเท่าใดแรงโน้มถ่วงพลังงานที่มีศักยภาพทำให้เกิดวัตถุที่จะมี. บอกพวกเขาว่าแรกเป็นวิธีการที่สูงวัตถุปิด พื้นดินที่สองคือมวลของวัตถุและสุดท้ายคือจำนวนเงินของการเร่งความเร็วแรงโน้มถ่วง. บอกนักเรียนว่าพลังงานที่มีศักยภาพเท่ากับ MGH ในสมการนี้, m คือมวลกิโลกรัมกรัมคือการเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็นเมตรต่อวินาทียกกำลังสองและ h คือความสูงของวัตถุ. อธิบายว่าการเร่งความเร็วแรงโน้มถ่วงเป็นค่าคงที่ในโลกมันเป็น 9.80655 เมตรต่อวินาที. Pick up วัตถุบางอย่างที่คุณสามารถวาง. ยกมันอยู่ในอากาศ. บอกนักเรียนว่าวัตถุที่ตอนนี้มีพลังงานที่มีศักยภาพเพราะแรงโน้มถ่วง. วางวัตถุ. อธิบายกับ srted เข้าพลังงานจลน์. ตอนนี้มีนักเรียนใช้รูปแบบของพวกเขาที่จะทำต่อไปนี้ การสาธิต: ใส่ตัวละครสองตัวบนแพลตฟอร์มของรูปแบบและหนึ่งในปลายสุดของคันโยกที่. เลื่อนตัวละครทั้งสองลงลวดของตนไปยังจุดสิ้นสุดของคันโยกที่. ตอนนี้ยกตัวละครอื่น ๆ ปิดมีเขาตามเส้นทางลวดทองแดง. อธิบาย ที่ตัวละครทั้งสองมีในขณะที่พลังงานที่มีศักยภาพด้านบนของแพลตฟอร์มและขณะที่พวกเขาเพิ่มขึ้นมันกลายเป็นพลังงานจลน์ นี้พลังงานจลน์โอนไปยังด้านอื่น ๆ ยกนักแสดงอื่น ๆ ในอากาศ. บอกนักเรียนว่านักแสดงมีพลังงานที่อาจเกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่พวกเขาอยู่ในตำแหน่งที่พวกเขาจะตก. อธิบายว่าพลังงานที่มีศักยภาพใช้ในการคำนวณความสูงของนักแสดงจะเป็น เปิดตัวออกคันโยก. บอกพวกเขาว่าการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในการใช้พลังงานเท่ากับตรงข้ามของการเปลี่ยนแปลงในพลังงานจลน์ที่ ตัวอย่างเช่นถ้าลูกหายไปสิบหน่วยของพลังงานที่มีศักยภาพมันได้รับสิบหน่วยพลังงานจลน์. อธิบายว่าถ้าพลังงานที่มีศักยภาพลดลงเป็นศูนย์แล้วพลังงานจลน์ขึ้นไปถึงสิ่งที่พลังงานที่อาจเกิดขึ้นมาก่อน. บอกนักเรียนว่าปัญหาพลังงานที่มีศักยภาพนอกจากนี้ยังมี จำเป็นต้องมีหน่วยแสดงให้เห็น. เขียนปัญหาต่อไปนี้ในคณะกรรมการหรือค่าใช้จ่าย: ริชาร์ดต้องการทราบวิธีพลังงานที่มีศักยภาพมากแมวของเขามีเมื่อมันปีนขึ้นไปด้านบนของต้นไม้ที่อยู่ใกล้บ้านของเขา ต้นไม้คือ 15 เมตรสูงและแมวมีมวล 5 กิโลกรัม วิธีพลังงานที่มีศักยภาพมากไม่แมวมี. ให้นักเรียนไม่กี่นาทีในการแก้ปัญหาแล้วเขียนวิธีการแก้ปัญหาต่อไปนี้บนกระดาน: PE = MGH PE = (5 กิโลกรัม) (9.8 เมตร / s2) (15 เมตร) PE = (5 กก.) (147 m2 / s2) PE = 735 กก. m2 / s2 หรือ 735 จูลให้นักเรียนทำงานในสองแผ่นในการใช้พลังงานที่มีศักยภาพและเสร็จพวกเขาสำหรับการบ้าน. สิ่งที่นำไปสู่การใช้พลังงานที่อาจเกิดขึ้นนำไปสู่: พลังงานที่อาจเกิดขึ้น ในน้ำพุ - สูตรที่แตกต่างกันกับการใช้งานที่แตกต่างกันพลังงานที่มีศักยภาพเนื้อหาแผ่นพลังงานที่มีศักยภาพเป็น__________ พลังงาน. __________ เป็นสิ่งหนึ่งที่ทำให้เกิดพลังงานที่มีศักยภาพ. วัตถุมีพลังงานที่มีศักยภาพหากมี ___________. ________, ________ และ __________ ส่งผลกระทบต่อปริมาณของพลังงานที่มีศักยภาพ ในวัตถุ. สูตรสำหรับพลังงานที่มีศักยภาพเป็น ____________. __________ ต้องแสดงที่มีปัญหาพลังงานที่มีศักยภาพ. การเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานที่มีศักยภาพคือ _________ ตรงข้ามจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ที่. เร่งแรงโน้มถ่วงเป็น ___________. พลังงานที่มีศักยภาพวัตถุที่ __________ ของฤดูใบไม้ร่วงเท่ากับวัตถุพลังงานจลน์ที่ __________ ของฤดูใบไม้ร่วงที่. เขียนลงตัวอย่างหนึ่งของโลกที่แท้จริงของพลังงานที่มีศักยภาพ. การประยุกต์ใช้งานแผ่นจอห์นมีวัตถุลอยอยู่ในอากาศได้ มันมีมวล 50 กิโลกรัมและ 50 เมตรเหนือพื้นดิน วิธีการทำงานมากวัตถุที่จะทำอย่างไรถ้ามันถูกทิ้ง? นาง จาคอบส์ลดลงวัตถุจาก 10 เมตร เธอรู้ว่ามันไม่ได้ 50 จูลส์ของการทำงาน ไม่เท่าไหร่มันมีน้ำหนัก? พลังงานที่มีศักยภาพเนื้อหาแผ่นที่สำคัญคำตอบที่เก็บไว้แรงโน้มถ่วงสูงมวล แรงโน้มถ่วง; ความสูงPE = MGH หน่วยเท่ากับค่าคงที่เริ่มต้น; ท้ายคำตอบจะแตกต่างกันพลังงานที่มีศักยภาพการใช้งานแผ่นคำตอบที่สำคัญการแก้ไข: 24516.375 จูลPE = MGH PE ของวัตถุที่เป็น (50 กิโลกรัม) (9.80655 เมตร / s2) (50 เมตร) PE = (2,500 กิโลกรัมต่อตารางเมตร) (9.80655 เมตร / s2) PE = 24,516.375 กก. m2 / s2 หรือ 24,516.375 จูลถ้ามันถูกทิ้งมันสามารถทำ24,516.375 จูลของการทำงาน. Solution: 0.5 กิโลกรัมPE = MGH PE ของวัตถุที่ 50 จูล50 กิโลกรัม m2 / s2 = เมตร (9.80655 เมตร / s2) ( 10 เมตร) แก้สำหรับม. 5 กก. เมตร / s2 = (9.80655 เมตร / s2) มม. = 0.5098 กิโลกรัมมวลของวัตถุประมาณ0.5 กิโลกรัม