Potenzielle Energie ist definiert als die Energie, die ein Körper aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften wie der Masse des Objekts oder der Position des Objekts speichert. Es handelt sich um die Kraft, die ein Körper potenziell entwickeln kann, wenn er in Bewegung gesetzt wird. Es gibt verschiedene Formen potentieller Energie, wie etwa elastische potentielle Energie, gravitative potentielle Energie, elektrische (elektromagnetische) potentielle Energie und nukleare potentielle Energie. Die potentielle Energie eines Objekts ist direkt proportional zur Masse, Höhe oder vertikalen Position des Objekts.

Was ist Gravitationspotential?

Das Gravitationspotential an einem beliebigen Punkt ist definiert als die Arbeit, die geleistet wird, um eine Einheitsmasse entgegen dem Gravitationsfeld von der Unendlichkeit zu diesem Punkt zu bewegen. Es bestimmt die Bewegungsrichtung eines Körpers im Gravitationsfeld eines anderen Körpers. Das Gravitationspotential ist gleich der potentiellen Energie der an diesem Punkt gehaltenen Masseneinheit.

Formel des Gravitationspotentials:

Das Gravitationspotential ist:

V = – GM/r

Wo,

• G = Gravitationskonstante = 6,67×10^-elfNm²/kg²
• M= Masse des größeren Körpers, um den sich ein Gravitationsfeld befindet.
• r = Abstand zwischen Körpern.

Was ist potentielle Gravitationsenergie?

Gravitationspotentialenergie ist definiert als die Energie, die in einem Objekt gespeichert ist, das in einer vertikalen Position gehalten wird, weil die Schwerkraft auf es einwirkt und es nach unten zieht. Die Menge der potentiellen Gravitationsenergie hängt von der Masse und Höhe eines Objekts ab.

Formel der potentiellen Gravitationsenergie:

Enthält eine Java-Methode

Die Formel der potentiellen Gravitationsenergie lautet:

U = mgh

Wo,

• m = Masse des Objekts (kg)
• g = Erdbeschleunigung = 9,8 m/s²
• h = Höhe (m)

Unterschied zwischen Gravitationspotential und Gravitationspotentialenergie:

Probefragen

Frage 1: Wie groß ist das Gravitationspotential der Sonne gegenüber der Erde? Die Masse der Sonne beträgt 1,99×10 ³⁰ kg. Der Abstand zwischen Sonne und Erde beträgt 150×10 ⁶ km?

Antwort:

Angesichts dessen,

Masse der Sonne M = 1,99×10³⁰kg.

Abstand r = 150×10⁶km.

Gravitationspotential V = – GM/r

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

= 8,85×10⁸J/kg.

Daher beträgt das Gravitationspotential der Sonne gegenüber der Erde 8,85×10 ⁸ J/kg .

Frage 2: Wie groß ist das Gravitationspotential eines Objekts mit der Masse 2×10? ²⁴ kg in Bezug auf ein anderes Objekt. Die Entfernung beträgt 1400 km.

Antwort:

Angesichts dessen,

Java-Struktur

Masse des Objekts M = 2×10²⁴kg.

Entfernung r = 1400 km.

Gravitationspotential V = – GM/r

(-6,67×10^-elf×2× 10²⁴) / (1400×1000)

V = 9,52×10⁷J/kg.

Daher ist das erforderliche Gravitationspotential 9,52×10 ⁷ J/kg .

Frage 3: Wo ist das Gravitationspotential minimal? Was ist der Mindestwert?

Antwort:

Das Gravitationspotential ist im Erdmittelpunkt minimal, r> 0 im Erdmittelpunkt, die obige Reibung ist undefiniert. Der Mindestwert des Gravitationspotentials ist nicht definiert.

Frage 4: Wie groß ist die potentielle Gravitationsenergie eines Körpers in einer Entfernung von 3r vom Erdmittelpunkt?

Antwort:

Angesichts dessen,

Zeichenfolge im Vergleich zu Java

Abstand r = 3r

Wir wissen, dass die potentielle Gravitationsenergie im Abstand r beträgt

U = -GMm/r

Die potenzielle Gravitationsenergie im Abstand 3r beträgt

= – GMm/3r

= U/3

Daher beträgt die potentielle Gravitationsenergie im Abstand 3r In/3.

Frage 5: Die potentielle Gravitationsenergie eines Körpers in einem Abstand von 2r von der Erde ist U. Finden Sie die Gravitationskraft an diesem Punkt.

Antwort:

Angesichts dessen,

Gravitationspotentialenergie = U

Abstand r = 2r

Wir wissen, dass die potentielle Gravitationsenergie im Abstand r beträgt

U = GMm/r

Formel der Gravitationskraft F = GMm/r²

Wie bekomme ich Apfel-Emojis auf Android?

F = GMm/(2r)²

= GMm/4r²

= GMm/(4r)r

= U/4r

Daher beträgt die Gravitationskraft im Abstand 2r U/4r .