Jaki jest standardowy poziom odniesienia do wykorzystania w fizyce podczas pomiaru Energii Potencjału Grawitacyjnego (GPE)?

Jaki jest standardowy poziom odniesienia do wykorzystania w fizyce podczas pomiaru Energii Potencjału Grawitacyjnego (GPE)?
Anonim

Odpowiedź:

Odpowiedź zależy od tego, co musisz wiedzieć. Może to być poziom podłoża lub środek masy obiektów.

Wyjaśnienie:

W przypadku prostych obliczeń ruchu pocisku, interesujące będzie wiedzieć, jaka jest energia kinetyczna pocisku w punkcie, w którym ląduje. To sprawia, że część matematyki jest nieco łatwiejsza. Energia potencjalna na maksymalnej wysokości wynosi

#U = mgh #

gdzie # h # jest wysokością powyżej punktu lądowania. Następnie możesz użyć tego do obliczenia energii kinetycznej, gdy pocisk wyląduje na #h = 0 #.

Jeśli obliczasz ruchy orbitalne planet, księżyców i satelitów, znacznie lepiej jest użyć środka masy każdego obiektu. Na przykład, aby obliczyć energię potencjalną układu Ziemia-Księżyc, potrzebujesz tego równania:

#U = (G m_ (ziemia) m _ („księżyc”)) / r #

gdzie #SOL# jest uniwersalną stałą grawitacji # m # terminy to masy ziemi i księżyca, oraz # r # to odległość między środkami ziemi i księżyca.

To równanie jest wciąż poprawne dla obiektów spadających na ziemię, ale znajomość potencjalnej energii dla czegoś spadającego do środka ziemi nie jest bardzo użyteczną informacją. Jeśli chcesz wiedzieć o ruchu baseballu, wiedząc, że jesteś około 4000 mil od centrum ziemi, nie będzie ci to bardzo przydatne.