Gravitacinė potenciali energija prieš potencialią energiją
Gravitacinė potenciali energija ir potenciali energija yra dvi svarbios fizinių kūnų mechanikos ir statikos sąvokos. Šiame straipsnyje pirmiausia trumpai paaiškinamos dvi sąvokos, o tada palyginami jų panašumai ir skirtumai.
Kas yra gravitacinė potenciali energija?
Norint suprasti gravitacinę potencialią energiją, reikalingos pagrindinės žinios apie gravitacinius laukus. Gravitacija yra jėga, atsirandanti dėl bet kokios masės. Masė yra būtina ir pakankama gravitacijos sąlyga. Aplink bet kurią masę yra apibrėžtas gravitacinis laukas. Paimkite mases m1 ir m2, išdėstytas atstumu r viena nuo kitos. Gravitacinė jėga tarp šių dviejų masių yra G.m1m2 / r2, kur G yra universali gravitacinė konstanta. Kadangi neigiamų masių nėra, gravitacinė jėga visada yra patraukli. Atstumiančių gravitacinių jėgų nėra. Reikia pažymėti, kad gravitacinės jėgos taip pat yra abipusės. Tai reiškia, kad jėga m1, kurią veikia m2, yra lygi ir priešinga jėgai m2 yra veikiant m1 Gravitacinis potencialas taške apibrėžiamas kaip masės vieneto darbo kiekis, kai ji iš begalybės atkeliama į nurodytą tašką. Kadangi gravitacinis potencialas begalybėje yra lygus nuliui, o atliekamo darbo kiekis yra neigiamas, gravitacinis potencialas visada yra neigiamas. Objekto gravitacinė potenciali energija apibrėžiama kaip darbas, atliktas su objektu, kai objektas pakeliamas iš begalybės į minėtą tašką. Tai taip pat lygi gravitacinio potencialo ir objekto masės sandaugai. Kadangi objekto masė visada yra teigiama, o bet kurio taško gravitacinis potencialas yra neigiamas, bet kurio objekto gravitacinė potencialo energija taip pat yra neigiama.
Kas yra potenciali energija?
Potenciali objekto energija yra objekto energija, atsirandanti dėl objekto padėties. Potenciali energija gali būti įvairių formų. Gravitacinė potencinė energija yra objekto, kurio masė yra potenciali energija, įgyjama dėl objekto padėties. Elektros potencinė energija, kuri taip pat žinoma kaip elektrostatinė potenciali energija, yra objekto, turinčio krūvį, energija, kurią jis patiria dėl padėjimo. Magnetinė potenciali energija, dar žinoma kaip elektrodinaminė potenciali energija, yra energija, kurią patiria objektas, turintis magnetinį lauką dėl jo padėjimo. Gravitacinė potencinė energija gali būti tik neigiama. Yra ir kitų potencialios energijos formų, tokių kaip branduolinė potenciali energija, cheminė potenciali energija ir elastinė potenciali energija. Potenciali energija gali atsirasti dėl kontaktinių jėgų. Šio tipo potenciali energija patiriama elastingoje potencialioje energijoje. Dauguma kitų potencialių energijų atsiranda dėl laukų.
Kuo skiriasi potenciali energija ir gravitacinė potenciali energija?
• Gravitacinė potencinė energija priklauso tik nuo taško gravitacinio potencialo ir objekto masės.
• Potenciali energija gali priklausyti nuo daugelio kitų veiksnių, pvz., krūvio, srovės, elektros potencialo ir daugelio kitų.
• Gravitacijos potencialas gali turėti tik neigiamas reikšmes, bet apskritai potenciali energija gali turėti bet kokią vertę.
