Гравитационная потенциальная энергия против потенциальной энергии
Гравитационная потенциальная энергия и потенциальная энергия - два важных понятия в механике и статике физических тел. В этой статье сначала кратко объясняются эти две концепции, а затем сравниваются сходства и различия между ними.
Что такое гравитационная потенциальная энергия?
Чтобы понять потенциальную энергию гравитации, требуются базовые знания в области гравитационных полей. Гравитация - это сила, возникающая из-за любой массы. Масса - необходимое и достаточное условие силы тяжести. Вокруг любой массы существует гравитационное поле. Возьмем массы m 1 и m 2, расположенные на расстоянии r друг от друга. Гравитационная сила между этими двумя массами равна Gm 1.m 2 / r 2, где G - универсальная гравитационная постоянная. Поскольку отрицательных масс нет, сила тяжести всегда притягивает. Нет отталкивающих гравитационных сил. Следует отметить, что гравитационные силы также взаимны. Это означает, что сила m 1 действует на m 2.равна и противоположна силе m 2, действующей на m 1. Гравитационный потенциал в точке определяется как количество работы, проделанной над единицей массы при перемещении ее из бесконечности в данную точку. Поскольку гравитационный потенциал на бесконечности равен нулю, а объем работы, которую необходимо выполнить, отрицателен, гравитационный потенциал всегда отрицателен. Гравитационная потенциальная энергия объекта определяется как работа, выполняемая над объектом, когда объект перемещается из бесконечности в указанную точку. Это также равно произведению гравитационного потенциала и массы объекта. Поскольку масса объекта всегда положительна, а гравитационный потенциал любой точки отрицателен, гравитационная потенциальная энергия любого объекта также отрицательна.
Что такое потенциальная энергия?
Потенциальная энергия объекта - это энергия объекта, возникающая в результате размещения объекта. Потенциальная энергия может иметь множество форм. Гравитационная потенциальная энергия - это потенциальная энергия объекта, имеющего массу, приобретенную в результате размещения объекта. Электрическая потенциальная энергия, также известная как электростатическая потенциальная энергия, - это энергия объекта, имеющего заряд, который он испытывает из-за размещения. Магнитная потенциальная энергия, также известная как электродинамическая потенциальная энергия, - это энергия, испытываемая объектом, имеющим магнитное поле из-за его размещения. Гравитационная потенциальная энергия может быть только отрицательной. Существуют и другие формы потенциальной энергии, такие как ядерная потенциальная энергия, химическая потенциальная энергия и упругая потенциальная энергия. Потенциальная энергия может возникнуть из-за контактных сил. Этот тип потенциальной энергии проявляется в упругой потенциальной энергии. Большинство других потенциальных энергий возникает из-за полей.
В чем разница между потенциальной энергией и гравитационной потенциальной энергией?
• Гравитационная потенциальная энергия зависит только от гравитационного потенциала точки и массы объекта.
• Потенциальная энергия может зависеть от многих других факторов, таких как заряд, ток, электрический потенциал и многие другие.
• Гравитационный потенциал может принимать только отрицательные значения, но потенциальная энергия, как правило, может принимать любые значения.
