Gravitációs potenciális energia vs potenciális energia
A gravitációs potenciális energia és a potenciális energia két fontos fogalom a fizikai testek mechanikájában és statikájában. Ez a cikk először röviden ismerteti a két fogalmat, majd összehasonlítja a köztük lévő hasonlóságokat és különbségeket.
Mi a gravitációs potenciális energia?
A gravitációs potenciális energia megértéséhez háttérismeretekre van szükség a gravitációs területeken. A gravitáció bármely tömeg miatt fellépő erő. A tömeg a gravitáció szükséges és elégséges feltétele. Bármely tömeg körül gravitációs mező van meghatározva. Vegyünk m 1 és m 2 tömegeket egymástól r távolságra. A két tömeg közötti gravitációs erő Gm 1.m 2 / r 2, ahol G az univerzális gravitációs állandó. Mivel negatív tömegek nincsenek jelen, a gravitációs erő mindig vonzó. Nincsenek taszító gravitációs erők. Meg kell jegyezni, hogy a gravitációs erők is kölcsönösek. Ez azt jelenti, hogy az m 1 erő gyakorolja az m 2 -etegyenlő és ellentétes erő m 2 van fejt a m 1. A gravitációs potenciál egy pontban az egységnyi tömegen végzett munka mennyisége, amikor azt a végtelenből az adott pontba hozzák. Mivel a gravitációs potenciál a végtelenben nulla, és az elvégzendő munka mennyisége negatív, a gravitációs potenciál mindig negatív. Az objektum gravitációs potenciális energiája az objektumon végzett munka, amikor a tárgyat a végtelenségtől az említett pontig viszik. Ez egyenlő a gravitációs potenciál és a tárgy tömegének szorzatával is. Mivel az objektum tömege mindig pozitív, és bármely pont gravitációs potenciálja negatív, ezért bármely objektum gravitációs potenciális energiája is negatív.
Mi az a potenciális energia?
Egy tárgy potenciális energiája egy tárgy energiája a tárgy elhelyezése miatt. A potenciális energiának sokféle formája lehet. A gravitációs potenciális energia a tömeggel rendelkező tárgy potenciális energiája, amelyet a tárgy elhelyezése miatt szerez meg. Az elektromos potenciális energia, amelyet elektrosztatikus potenciális energiának is neveznek, egy tárgy energiája, amelynek töltése megtörténik az elhelyezése miatt. A mágneses potenciális energia, amelyet elektrodinamikus potenciális energiának is neveznek, az az energia, amelyet egy tárgy mágneses térrel rendelkezik az elhelyezés miatt. A gravitációs potenciális energia csak negatív lehet. A potenciális energia más formái is léteznek, mint például a nukleáris, a kémiai és a rugalmas potenciális energia. A potenciális energia a kontakt erők hatására fordulhat elő. Ez a fajta potenciális energia a rugalmas potenciális energiában tapasztalható. A többi potenciális energia nagy része a mezők miatt következik be.
Mi a különbség a potenciális energia és a gravitációs potenciális energia között?
• A gravitációs potenciál energia csak a pont gravitációs potenciáljától és az objektum tömegétől függ.
• A potenciális energia sok más tényezőtől függhet, például töltéstől, áramtól, elektromos potenciáltól és még sok mástól.
• A gravitációs potenciál csak negatív értékeket vehet fel, de a potenciális energia általában bármilyen értéket.
