Yer çekimi potansiyel enerjisi, bir cismin yer çekimi alanı içindeki konumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Bu enerji, cismin yüksekliğine ve kütlesine bağlıdır.
Yer çekimi potansiyel enerjisi formülü:
Ep = mgh
Bu formülde:
Formülün fiziksel anlamı şudur: Bir cismi yer çekimine karşı kaldırdığımızda, ona enerji aktarırız. Bu enerji, cismin potansiyel enerjisi olarak depolanır. Cisim serbest bırakıldığında, bu enerji kinetik enerjiye dönüşür.
2 kg kütleli bir cisim, yerden 5 m yüksekte duruyor. Bu cismin potansiyel enerjisi nedir? (g = 10 m/s² alınız)
Çözüm: Ep = mgh = 2 × 10 × 5 = 100 Joule
Bir cisim 80 Joule potansiyel enerjiye sahiptir. Cismin kütlesi 4 kg ise, yüksekliği kaç metredir? (g = 10 m/s²)
Çözüm: Ep = mgh → 80 = 4 × 10 × h → h = 80/40 = 2 metre
Yer çekimi potansiyel enerjisi, mekanik enerjinin korunumu ve enerji dönüşümleri konularını anlamak için temel bir kavramdır. Bu formülü doğru uygulayabilmek, fizik problemlerini çözmede büyük kolaylık sağlar.
