L'energia potenziale è definita come l'energia immagazzinata in un corpo a causa delle sue proprietà fisiche come la massa dell'oggetto o la posizione dell'oggetto. È la forza che un corpo potrebbe potenzialmente sviluppare quando viene messo in movimento. Esistono diverse forme di energia potenziale, come l'energia potenziale elastica, l'energia potenziale gravitazionale, l'energia potenziale elettrica (elettromagnetica) e l'energia potenziale nucleare. L'energia potenziale di un oggetto è direttamente proporzionale alla massa, all'altezza o alla posizione verticale dell'oggetto.
Cos'è il potenziale gravitazionale?
Il potenziale gravitazionale in qualsiasi punto è definito come il lavoro compiuto per spostare un'unità di massa dall'infinito a quel punto contro il campo gravitazionale. Determina la direzione del movimento di un corpo nel campo gravitazionale di un altro corpo. Il potenziale gravitazionale è uguale all'energia potenziale dell'unità di massa mantenuta in quel punto.
Formula del potenziale gravitazionale:
Il potenziale gravitazionale è
V = –GM/r
Dove,
- G = Costante gravitazionale = 6,67×10-undiciNm2/kg2
- M= massa del corpo più grande attorno al quale esiste un campo gravitazionale.
- r = distanza tra i corpi.
Cos'è l'energia potenziale gravitazionale?
L'energia potenziale gravitazionale è definita come l'energia immagazzinata in un oggetto mantenuto in posizione verticale a causa della forza di gravità che agisce su di esso per tirarlo verso il basso. La quantità di energia potenziale gravitazionale dipende dalla massa e dall'altezza di un oggetto.
Formula dell'energia potenziale gravitazionale:
cosa significa xdxd?La formula dell’energia potenziale gravitazionale è:
U = mgh
Dove,
- m = massa dell'oggetto (kg)
- g = accelerazione dovuta alla gravità = 9,8 m/s2
- h = altezza (m)
Differenza tra potenziale gravitazionale ed energia potenziale gravitazionale:
| Potenziale gravitazionale | Energia potenziale gravitazionale |
| Il potenziale gravitazionale in qualsiasi punto è definito come il lavoro compiuto per spostare un'unità di massa dall'infinito a quel punto contro il campo gravitazionale. Determina la direzione del movimento di un corpo nel campo gravitazionale di un altro corpo. Il potenziale gravitazionale è uguale all'energia potenziale dell'unità di massa mantenuta in quel punto. | L'energia potenziale gravitazionale è definita come l'energia immagazzinata in un oggetto mantenuto in posizione verticale a causa della forza di gravità che agisce su di esso per tirarlo verso il basso. La quantità di energia potenziale gravitazionale dipende dalla massa e dall'altezza di un oggetto. |
| La formula per il potenziale gravitazionale è V = -GM/r. | La formula per l'energia potenziale gravitazionale è U = mgh. |
| L'unità del potenziale gravitazionale è Joule/kg. | L'unità dell'energia potenziale gravitazionale è Joule. |
| È rappresentato da V. | È rappresentato da U. |
| È sempre negativo. | È sempre positivo. |
| È massimo all'infinito. | È zero all'infinito. |
| È minimo al centro della terra. | È minimo sulla superficie dell'oggetto. |
| La formula dimensionale del potenziale gravitazionale è [M0l2T-2]. | La formula dimensionale dell'energia potenziale gravitazionale è, [M1l2T-2] |
Domande di esempio
Domanda 1: Qual è il potenziale gravitazionale del sole rispetto alla terra. La massa del sole è 1,99×10 30 kg. La distanza tra il sole e la terra è 150×10 6 chilometri?
Risposta:
Dato che,
Massa del sole M = 1,99×1030kg.
Distanza r = 150×106km.
Potenziale gravitazionale V = – GM/r
V = (-6,67×10-undici×1,99×1030)/ (150×106)
= 8,85×108J/kg.
disattivando la modalità sviluppatorePertanto, il potenziale gravitazionale del sole rispetto alla terra è 8,85×10 8 J/kg .
Domanda 2: Qual è il potenziale gravitazionale di un oggetto di massa 2×10 24 kg rispetto ad un altro oggetto. La distanza è di 1400 km.
Risposta:
Dato che,
Massa dell'oggetto M = 2×1024kg.
Distanza r = 1400 km.
Potenziale gravitazionale V = – GM/r
(-6,67×10-undici×2×1024) / (1400×1000)
V = 9,52×107J/kg.
Pertanto, il potenziale gravitazionale richiesto è 9,52×10 7 J/kg .
Domanda 3: Dov'è il minimo potenziale gravitazionale. Qual è il valore minimo?
Risposta:
numero Java da stringa
Il potenziale gravitazionale è minimo al centro della terra, r> 0 al centro della terra, l'attrito di cui sopra non è definito. Il valore minimo del potenziale gravitazionale non è definito.
Domanda 4: Qual è l'energia potenziale gravitazionale di un corpo a una distanza di 3r dal centro della terra.
Risposta:
Dato che,
Distanza r = 3r
Sappiamo che l'energia potenziale gravitazionale alla distanza r è
U = -GMm/r
L'energia potenziale gravitazionale alla distanza 3r è
= – GMm/3r
= U/3
strumento di cattura in UbuntuPertanto, l'energia potenziale gravitazionale alla distanza 3r lo è Nel/3.
Domanda 5: L'energia potenziale gravitazionale di un corpo a una distanza di 2r dalla terra è U. Trova la forza gravitazionale in quel punto.
Risposta:
Dato che,
Energia potenziale gravitazionale = U
distanza r = 2r
Sappiamo che l'energia potenziale gravitazionale alla distanza r è
U = GMm/r
Formula della forza gravitazionale F = GMm/r2
F = GMm/(2r)2
= GMm/4r2
= GMm/(4r)r
= U/4r
Pertanto, la forza gravitazionale alla distanza 2r è U/4r .