Kakšna je standardna referenčna raven za uporabo v fiziki pri merjenju gravitacijske potencialne energije (GPE)?

Kakšna je standardna referenčna raven za uporabo v fiziki pri merjenju gravitacijske potencialne energije (GPE)?
Anonim

Odgovor:

Odgovor je odvisen od tega, kaj morate vedeti. Lahko je na tleh ali v središču mase predmetov.

Pojasnilo:

V primeru enostavnih izračunov gibanja izstrelkov bo zanimivo vedeti, kakšna je kinetična energija izstrelka na točki, kjer se izstreli. Zaradi tega je nekaj matematike malo lažje. Potencialna energija pri največji višini je

#U = mgh #

kje # h # je višina nad točko pristanka. To lahko uporabite za izračun kinetične energije, ko projektil pristane #h = 0 #.

Če izračunavate orbitalne gibe planetov, lun in satelitov, je veliko bolje uporabiti središče mase vsakega objekta. Na primer, za izračun potencialne energije sistema zemlje-lune boste potrebovali to enačbo:

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

kje # G # je univerzalna gravitacijska konstanta # m # izrazi so mase zemlje in lune, in # r # je razdalja med središčema zemlje in lune.

Ta enačba je še vedno pravilna za predmete, ki padajo na tla, toda poznavanje potencialne energije za nekaj, kar pade v središče zemlje, ni zelo koristna informacija. Če želite vedeti o gibanju baseballa, vam bo vedelo, da ste približno 4000 milj od središča Zemlje.