Różnica między grawitacyjną energią potencjalną a energią potencjalną

Grawitacyjna energia potencjalna a energia potencjalna

Grawitacyjna energia potencjalna i energia potencjalna to dwa ważne pojęcia w mechanice i statyki ciał fizycznych. W tym artykule krótko wyjaśniono najpierw dwie koncepcje, a następnie porównano podobieństwa i różnice między nimi.

Czym jest grawitacyjna energia potencjalna?

Aby zrozumieć grawitacyjną energię potencjalną, wymagana jest podstawowa wiedza na temat pól grawitacyjnych. Grawitacja to siła występująca z powodu dowolnej masy. Masa jest niezbędnym i wystarczającym warunkiem grawitacji. Wokół dowolnej masy zdefiniowane jest pole grawitacyjne. Msze mas₁ oraz m₂₎ umieszczone w odległości r od siebie. Siła grawitacyjna między tymi dwiema masami wynosi G.m₁.m₂₎ / r²⁾, gdzie G jest uniwersalną stałą grawitacyjną. Ponieważ masy ujemne nie są obecne, siła grawitacji jest zawsze atrakcyjna. Nie ma odpychających sił grawitacyjnych. Należy zauważyć, że siły grawitacyjne są również wzajemne. Oznacza to siłę m₁ działa na m₂₎ jest równe i przeciwne do siły m₂₎ wywiera na m₁. Potencjał grawitacyjny w punkcie jest definiowany jako ilość pracy wykonanej na masie jednostkowej podczas przenoszenia jej z nieskończoności do danego punktu. Ponieważ potencjał grawitacyjny w nieskończoności wynosi zero, a ilość pracy do wykonania jest ujemna, potencjał grawitacyjny jest zawsze ujemny. Energia potencjalna grawitacji obiektu jest zdefiniowana jako praca wykonana na obiekcie, gdy obiekt jest przenoszony z nieskończoności do wspomnianego punktu. Jest to również równe iloczynowi potencjału grawitacyjnego i masy obiektu. Ponieważ masa obiektu jest zawsze dodatnia, a potencjał grawitacyjny dowolnego punktu jest ujemny, energia potencjalna grawitacji dowolnego obiektu jest również ujemna.

Co to jest energia potencjalna?

Energia potencjalna obiektu to energia obiektu wynikająca z położenia obiektu. Energia potencjalna może przybierać różne formy. Grawitacyjna energia potencjalna to energia potencjalna obiektu o masie, którą uzyskuje w wyniku umieszczenia obiektu. Energia potencjalna elektryczna, znana również jako elektrostatyczna energia potencjalna, jest energią obiektu mającego ładunek, którego doświadcza w wyniku umieszczenia. Energia potencjalna magnetyczna, znana również jako elektrodynamiczna energia potencjalna, jest energią odczuwaną przez obiekt mający pole magnetyczne w wyniku umieszczenia. Energia potencjalna grawitacji może być tylko ujemna. Istnieją inne formy energii potencjalnej, takie jak energia potencjalna jądrowa, energia potencjalna chemiczna i energia potencjalna sprężysta. Energia potencjalna może wystąpić z powodu sił kontaktowych. Ten rodzaj energii potencjalnej występuje w elastycznej energii potencjalnej. Większość innych potencjalnych energii występuje z powodu pól.