중력 위치 에너지는 물체가 중력장 내에서 차지하는 위치 때문에 가지는 에너지입니다. 책을 책꽂이에 올려놓으면 위치 에너지를 얻게 됩니다. 높이 올라갈수록 위치 에너지는 더 커집니다. 책을 떨어뜨리면 위치 에너지는 운동 에너지로 전환됩니다. 책은 바닥에 떨어질 때까지 점점 더 빠르게 떨어집니다.

에너지 공식은 질량 곱하기 중력 가속도 곱하기 높이입니다. 높이가 두 배가 되면 에너지도 두 배가 되고, 질량이 두 배가 되면 에너지도 두 배가 됩니다. 기준점은 임의적입니다. 높이는 바닥, 해수면, 또는 지구 중심에서 측정할 수 있습니다. 중요한 것은 높이의 변화량입니다. 두 위치 사이의 에너지 차이가 ​​핵심입니다.

중력 위치 에너지 예시

• 책꽂이 위의 책 한 권.
• 댐 뒤편의 물.
• 언덕 꼭대기에 있는 롤러코스터.
• 궤도를 도는 인공위성.
• 계단 꼭대기에 있는 사람.

중력 위치 에너지는 저장된 에너지입니다. 언제든 방출될 준비가 되어 있죠. 수력 발전 댐은 높은 곳에 물을 가둬둡니다. 물이 터빈을 통해 아래로 흐르면서 위치 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 롤러코스터도 같은 원리입니다. 체인 리프트가 롤러코스터를 첫 번째 언덕 꼭대기까지 올려주면, 나머지는 중력이 담당합니다. 에너지는 새로 생성되는 것이 아니라 변환되는 것입니다. 닫힌 계에서 총 에너지는 보존됩니다. 위치 에너지는 운동 에너지로, 운동 에너지는 열과 소리로 변환됩니다. 계산은 간단하지만 그 결과는 엄청납니다. 떨어지는 모든 물체, 흐르는 모든 강물, 궤도를 도는 모든 달은 중력 위치 에너지의 원리를 보여주는 좋은 예입니다.