Potenciālā enerģija tiek definēta kā enerģija, kas uzkrāta ķermenī tā fizikālo īpašību, piemēram, objekta masas vai objekta stāvokļa, dēļ. Tas ir spēks, ko ķermenis var attīstīt, kad tas tiek iekustināts. Ir dažādi potenciālās enerģijas veidi, piemēram, elastīgā potenciālā enerģija, gravitācijas potenciālā enerģija, elektriskā (elektromagnētiskā) potenciālā enerģija un kodolpotenciālā enerģija. Objekta potenciālā enerģija ir tieši proporcionāla objekta masai, augstumam vai vertikālajam stāvoklim.

Kas ir gravitācijas potenciāls?

Gravitācijas potenciāls jebkurā punktā tiek definēts kā darbs, kas veikts, pārvietojot masas vienības no bezgalības uz šo punktu pret gravitācijas lauku. Tas nosaka ķermeņa kustības virzienu cita ķermeņa gravitācijas laukā. Gravitācijas potenciāls ir vienāds ar tajā brīdī turētās masas vienības potenciālo enerģiju.

Gravitācijas potenciāla formula:

Gravitācijas potenciāls ir,

V = – GM/r

kur,

• G = gravitācijas konstante = 6,67 × 10^{- vienpadsmit}Nm²/Kilograms²
• M = lielākā ķermeņa masa, ap kuru atrodas gravitācijas lauks.
• r = attālums starp ķermeņiem.

Kas ir gravitācijas potenciālā enerģija?

Gravitācijas potenciālā enerģija ir definēta kā enerģija, kas uzkrāta objektā, kas tiek turēts vertikālā stāvoklī gravitācijas spēka dēļ, kas uz to iedarbojas, lai to novilktu uz leju. Gravitācijas potenciālās enerģijas daudzums ir atkarīgs no objekta masas un augstuma.

Gravitācijas potenciālās enerģijas formula:

konvertēt nfa uz dfa

Gravitācijas potenciālās enerģijas formula ir,

U = mgh

kur,

• m = objekta masa (kg)
• g = gravitācijas paātrinājums = 9,8 m/s²
• h = augstums (m)

Atšķirība starp gravitācijas potenciālu un gravitācijas potenciālo enerģiju:

Jautājumu paraugi

1. jautājums: kāds ir Saules gravitācijas potenciāls attiecībā pret Zemi. Saules masa ir 1,99 × 10 ³⁰ kg. Attālums starp sauli un zemi ir 150 × 10 ⁶ km?

Atbilde:

Atsaucoties uz,

Saules masa M = 1,99 × 10³⁰Kilograms.

Attālums r = 150×10⁶km.

Gravitācijas potenciāls V = – GM/r

V = (-6,67 × 10^{- vienpadsmit}× 1,99 × 10³⁰)/ (150×10⁶)

= 8,85 × 10⁸J/kg.

Tāpēc saules gravitācijas potenciāls attiecībā pret zemi ir 8,85 × 10 ⁸ J/kg .

2. jautājums: kāds ir gravitācijas potenciāls objektam, kura masa ir 2 × 10 ²⁴ kg attiecībā pret citu objektu. Tas atrodas 1400 km attālumā.

Atbilde:

Atsaucoties uz,

kādi ir mana datora ekrāna izmēri

Objekta masa M = 2×10²⁴Kilograms.

Attālums r = 1400 km.

Gravitācijas potenciāls V = – GM/r

(-6,67 × 10^{- vienpadsmit}× 2 × 10²⁴) / (1400 × 1000)

V = 9,52 × 10⁷J/kg.

Tāpēc nepieciešamais gravitācijas potenciāls ir 9,52 × 10 ⁷ J/kg .

3. jautājums: kur ir gravitācijas potenciāla minimums. Kāda ir tā minimālā vērtība?

Atbilde:

Gravitācijas potenciāls ir minimāls zemes centrā, r> 0 zemes centrā, iepriekš minētā berze paliek nenoteikta. Gravitācijas potenciāla minimālā vērtība nav noteikta.

4. jautājums: kāda ir ķermeņa gravitācijas potenciālā enerģija, kas atrodas 3r attālumā no Zemes centra.

Atbilde:

Atsaucoties uz,

java klases diagramma

Attālums r = 3r

Mēs zinām, ka gravitācijas potenciālā enerģija attālumā r ir

U = -GMm/r

Gravitācijas potenciālā enerģija attālumā 3r ir

= – GMm/3r

= U/3

Tāpēc gravitācijas potenciālā enerģija attālumā 3r ir In/3.

5. jautājums. Ķermeņa gravitācijas potenciālā enerģija, kas atrodas 2r attālumā no Zemes, ir U. Atrodiet gravitācijas spēku šajā punktā.

Atbilde:

Atsaucoties uz,

Gravitācijas potenciālā enerģija = U

attālums r = 2r

Mēs zinām, ka gravitācijas potenciālā enerģija attālumā r ir

U = GMm/r

Gravitācijas spēka formula F = GMm/r²

cik daudz pilsētu mums ir

F = GMm/(2r)²

= GMm/4r²

= GMm/(4r)r

= U/4r

Tāpēc gravitācijas spēks attālumā 2r ir U/4r .