Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Potentiële energie in het zwaarteveld?

Ook bekend als: potentiële energie · referentieniveau

Definitie 9.4 Natuurkunde bovenbouw · Hoofdstuk 9 — Energie: vormen en behoud

Een lichaam met massa $m$ op hoogte $h$ (in $\mathrm{m}$ ) boven een gekozen referentieniveau slaat de potentiële energie $E_p = m g h$ op, met $g = 9.81\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}$ — geldig vlak bij de grond, waar $g$ in de praktijk constant is. Alleen verschillen in hoogte tellen: het niveau waarop $E_p = 0$ kies je vrij.

Voorbeelden

Voorbeeld 9.5 (Watertoren)

Elke kubieke meter water ( $1000\,\mathrm{kg}$ ) die $30\,\mathrm{m}$ hoog in een watertoren is opgeslagen, bevat $1000 \times 9.81 \times 30 \approx 2.9 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$ — ongeveer zes tiende van de kinetische energie van de auto hierboven. Steden leggen energie boven hun hoofd aan.

Lees in het hoofdstuk →

Definitie 18.6 Natuurkunde bovenbouw · Hoofdstuk 18 — Mechanische energie en het behoud ervan

Een lichaam met massa $m$ op hoogte $z$ , naar boven gemeten vanaf een gekozen referentieniveau waar $z = 0$ , slaat de potentiële energie

E_p = m g z, \qquad g = 9.81\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}

op.

Voorbeelden

Voorbeeld 18.8 (Een boek op een plank)

Een boek van $1.2\,\mathrm{kg}$ ligt $1.8\,\mathrm{m}$ boven de vloer, die zelf $9.0\,\mathrm{m}$ boven de straat ligt. Met de vloer als referentie: $E_p = 1.2 \times 9.81 \times 1.8 \approx 21\,\mathrm{J}$ ; met de straat als referentie: $E_p \approx 127\,\mathrm{J}$ . Op de vloer vallen maakt in beide boekhoudingen $21\,\mathrm{J}$ vrij.

Lees in het hoofdstuk →