Care este nivelul de referință standard utilizat în fizică la măsurarea energiei potențiale gravitaționale (GPE)?

Care este nivelul de referință standard utilizat în fizică la măsurarea energiei potențiale gravitaționale (GPE)?
Anonim

Răspuns:

Răspunsul depinde de ceea ce trebuie să știți. Ar putea fi nivelul solului sau centrul de masă al obiectelor.

Explicaţie:

În cazul unor calcule simple de mișcare a proiectilului, va fi interesant să știți care este energia cinetică a proiectilului în punctul în care acesta se află. Acest lucru face unele dintre matematica un pic mai ușor. Energia potențială la înălțimea maximă este

#U = mgh #

Unde # H # este înălțimea deasupra punctului de aterizare. Apoi, puteți folosi aceasta pentru a calcula energia cinetică atunci când proiectilul se află la #h = 0 #.

Dacă calculați mișcările orbitale ale planetelor, lunilor și sateliților, este mult mai bine să utilizați centrul de masă al fiecărui obiect. De exemplu, pentru a calcula energia potențială a sistemului pământ-lună, ai avea nevoie de această ecuație:

#U = (G m_ (pământ) m _ ("luna")) / r #

Unde # G # este constanta gravitației universale, # M # termenii sunt masele pământului și ale lunii și # R # este distanța dintre centrele pământului și lună.

Această ecuație este în continuare corectă pentru obiectele care cad la pământ, dar cunoașterea energiei potențiale pentru ceva care se încadrează în centrul pământului nu este o informație foarte utilă. Dacă doriți să știți despre mișcarea unui baseball, știind că sunteți la aproximativ 4000 de mile de centrul pământului nu vă va fi de folos.