Potenciali energija apibrėžiama kaip energija, sukaupta kūne dėl jo fizinių savybių, tokių kaip objekto masė arba objekto padėtis. Tai jėga, kurią kūnas gali sukurti, kai jis pradeda judėti. Yra įvairių potencinės energijos formų, tokių kaip elastinė potenciali energija, gravitacinė potencinė energija, elektrinė (elektromagnetinė) potencinė energija ir branduolinė potencinė energija. Objekto potenciali energija yra tiesiogiai proporcinga objekto masei, aukščiui arba vertikaliai padėčiai.

Kas yra gravitacinis potencialas?

Gravitacinis potencialas bet kuriame taške apibrėžiamas kaip darbas, atliktas perkeliant masės vienetą iš begalybės į tą tašką prieš gravitacinį lauką. Jis nustato kūno judėjimo kryptį kito kūno gravitaciniame lauke. Gravitacijos potencialas yra lygus tame taške laikomos masės vieneto potencialiai energijai.

Gravitacijos potencialo formulė:

Gravitacijos potencialas yra

V = – GM/r

kur,

• G = Gravitacijos konstanta = 6,67 × 10^-vienuolikaNm²/kilogramas²
• M = didesnio kūno masė, aplink kurią yra gravitacinis laukas.
• r = atstumas tarp kūnų.

Kas yra gravitacinė potencialo energija?

Gravitacinė potenciali energija apibrėžiama kaip energija, sukaupta objekte, kuris laikomas vertikalioje padėtyje dėl jį veikiančios gravitacijos jėgos, kuri jį traukia žemyn. Gravitacinės potencialios energijos kiekis priklauso nuo objekto masės ir aukščio.

Gravitacinės potencialios energijos formulė:

java metodo nepaisymas

Gravitacinės potencialo energijos formulė yra

U = mgh

kur,

• m = objekto masė (kg)
• g = pagreitis dėl sunkio jėgos = 9,8 m/s²
• h = aukštis (m)

Skirtumas tarp gravitacinio potencialo ir gravitacinio potencialo energijos:

Klausimų pavyzdžiai

1 klausimas: koks yra saulės gravitacinis potencialas žemės atžvilgiu. Saulės masė yra 1,99 × 10 ³⁰ kg. Atstumas tarp saulės ir žemės yra 150 × 10 ⁶ km?

Atsakymas:

Turint omenyje,

Saulės masė M = 1,99 × 10³⁰kilogramas.

Atstumas r = 150×10⁶km.

Gravitacijos potencialas V = – GM/r

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

= 8,85 × 10⁸J/kg.

Todėl saulės gravitacinis potencialas žemės atžvilgiu yra 8,85 × 10 ⁸ J/kg .

2 klausimas: koks yra objekto, kurio masė 2 × 10, gravitacinis potencialas ²⁴ kg kito objekto atžvilgiu. Jis yra 1400 km atstumu.

Atsakymas:

Turint omenyje,

Objekto masė M = 2×10²⁴kilogramas.

Atstumas r = 1400 km.

java regex, skirta

Gravitacijos potencialas V = – GM/r

(-6,67 × 10^-vienuolika× 2 × 10²⁴) / (1400 × 1000)

V = 9,52 × 10⁷J/kg.

Todėl reikalingas gravitacinis potencialas yra 9,52 × 10 ⁷ J/kg .

3 klausimas: kur yra gravitacinio potencialo minimumas. Kokia tai minimali vertė?

Atsakymas:

Gravitacijos potencialas yra minimalus žemės centre, r> 0 žemės centre, aukščiau nurodyta trintis neapibrėžta. Mažiausia gravitacinio potencialo vertė neapibrėžta.

4 klausimas: kokia yra kūno, esančio 3r atstumu nuo žemės centro, gravitacinė potenciali energija.

Atsakymas:

Turint omenyje,

Atstumas r = 3r

Mes žinome, kad gravitacinė potenciali energija atstumu r yra

skaityti excel failą java

U = -GMm/r

Gravitacinė potenciali energija 3r atstumu yra

= – GMm/3r

= U/3

Todėl gravitacinė potenciali energija atstumu 3r yra Į/3.

5 klausimas: 2r atstumu nuo žemės esančio kūno gravitacinė potenciali energija yra U. Raskite gravitacinę jėgą tame taške.

Atsakymas:

Turint omenyje,

Gravitacinė potencialo energija = U

atstumas r = 2r

Mes žinome, kad gravitacinė potenciali energija atstumu r yra

U = GMm/r

Gravitacinės jėgos formulė F = GMm/r²

F = GMm/(2r)²

mesti java išimties tvarkymą

= GMm/4r²

= GMm/(4r)r

= U/4r

Todėl gravitacinė jėga atstumu 2r yra U/4r .