Unità di misura energia potenziale gravitazionale
Qual è l'unità di misura dell'energia potenziale gravitazionale?
Prima di affrontare il discorso sull'unità di misura dell'energia potenziale gravitazionale, vediamo brevemente che cos'è questo tipo di energia.
Che cos'è l'energia potenziale gravitazionale?
L'energia potenziale gravitazionale è l'energia associata alla posizione di un corpo, sul quale agiscono delle forze (per esempio forza gravitazionale); tale energia è immagazzinata dal corpo ed è disponibile per compiere lavoro.
Un corpo di massa m posto ad una altezza h dal suolo (o da qualsiasi piano di riferimento) possiede una certa quantità di energia potenziale gravitazionale; nel momento stesso in cui il corpo viene lasciato libero di cadere al suolo, tale energia viene restituita sotto forma di energia cinetica.
Calcolo dell'energia potenziale gravitazionale
Il valore dell'energia potenziale gravitazionale (Ep) posseduta da un corpo di massa m posto ad una altezza h da un piano di riferimento, possiede un'energia potenziale gravitazionale pari a:
in cui g è l'accelerazione di gravità che sulla superficie terrestre assume un valore media pari a 9,8 m/s2.
Dalla formula risulta che, a parità di massa m, Ep è tanto maggiore quanto maggiore è h.
Fatta questa breve ma necessaria introduzione vediamo qual è l'unità di misura dell'energia potenziale gravitazionale.
Ma qual è l'unità di misura dell'energia potenziale gravitazionale?
Nel Sistema Internazionale, l'energia potenziale gravitazionale si misura in joule (simbolo: J).
Facendo l'analisi dimensionale della formula precedente e ricordando che la massa si misura in kg (chilogrammi), l'accelerazione di gravità si misura in metri al secondo quadrato (m/s2) mentre l'altezza si misura in metri (m), risulta che:
Ma kg ∙ m / s2 corrisponde al newton (N); 1 Newton è infatti la forza necessaria per imprimere a una massa di un chilogrammo una accelerazione di un metro al secondo quadrato (1 m/s2). Risulta quindi che:
Infine ricordando che il 1 newton per metro (N ∙ m) corrisponde al joule (J), si ha che:
Tramite l'analisi dimensionale della formula precedente abbiamo dimostrato quanto detto: l'energia potenziale gravitazionale si misura in joule (J).
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