¿A qué altura de un objeto se toma su energía potencial gravitatoria? [cerrado]

Esta es una pregunta bastante breve pero,

Es el h valor en metro gramo h tomado de la base de un objeto, en el centro de la parte superior. Por ejemplo, si una persona fuera 1.5 metro de altura y estaban de pie sobre un cerro de altura 10 metro , ¿cuál es su expresión GPE?

  1. mg(10)
  2. miligramos (10,75) o
  3. miligramos (11,5)

Respuestas (2)

Visualización

ingrese la descripción de la imagen aquí

La diferencia de altura h es siempre el mismo (aquí 10 m)!

Observación

Por supuesto, esto sólo es cierto si gramo es constante, por ejemplo h no cambia "mucho". Véase también Wikipedia .

También es cierto solo si el cuerpo puede considerarse rígido y con la misma orientación antes y después, o lo suficientemente simétrico como para que no te importe. De lo contrario, divide el cuerpo en muchos bits pequeños, calcula el cambio en la altura de cada bit y los suma.

La energía potencial se da solo como una diferencia de energías a diferentes alturas. Por lo tanto, si quiere saber cuánta energía gana la persona (o más bien la pierde por la fricción en sus músculos y articulaciones) al caminar cuesta abajo, puede usar la altura de sus talones en la cima de la colina y debajo. la colina.

Pero recuerda, ¡siempre tienes que usar el mismo punto de referencia! Eso lo puedes comprobar tú mismo al utilizar cualquiera de las opciones 1.,2. o 3. afirmas que obtendrás la misma diferencia de energía potencial si compruebas el mismo punto de referencia después de caminar cuesta abajo.

Pero esto solo funciona si el cuerpo permanece erguido todo el tiempo. Si la persona fuera a acostarse en el suelo, se vuelve más complicado. De hecho, debe calcular la energía potencial de cada parte del cuerpo y verificar cómo cambia la energía potencial después de la acción. Por ejemplo, si la persona simplemente está de pie en un punto y se inclina, su cabeza, manos y pecho obtienen energía cinética (de nuevo, casi inmediatamente absorbida por la fricción).

Para un cuerpo rígido sin todas estas partes flexibles, como manos y espaldas dobladas, puede separar el movimiento en el movimiento del centro de masa y algún tipo de rotación al respecto. Por lo tanto, dependiendo del tipo de problema que estés resolviendo, también podría ser útil ubicar tu referencia en el centro de masa y de alguna manera aproximar a la persona muy pegajosa y flexible a un cuerpo rígido.