Gravitačná potenciálna energia verzus potenciálna energia
Gravitačná potenciálna energia a potenciálna energia sú dva dôležité pojmy v mechanike a statike fyzických tiel. Tento článok najprv stručne vysvetľuje tieto dva pojmy a potom porovnáva podobnosti a rozdiely medzi nimi.
Čo je gravitačná potenciálna energia?
Na pochopenie gravitačnej potenciálnej energie sú potrebné základné znalosti o gravitačných poliach. Gravitácia je sila, ktorá vzniká v dôsledku akejkoľvek hmotnosti. Hmotnosť je nevyhnutnou a postačujúcou podmienkou pre gravitáciu. Okolo akejkoľvek hmoty je definované gravitačné pole. Vezmite hmotnosti m1 a m2 umiestnené vo vzdialenosti r od seba. Gravitačná sila medzi týmito dvoma hmotnosťami je G.m1m2 / r2, kde G je univerzálna gravitačná konštanta. Keďže záporné hmoty nie sú prítomné, gravitačná sila je vždy príťažlivá. Neexistujú žiadne odpudivé gravitačné sily. Je potrebné poznamenať, že gravitačné sily sú tiež vzájomné. To znamená, že sila m1 pôsobiaca na m2 je rovnaká a opačná k sile m2 je vyvíjanie na m1 Gravitačný potenciál v bode je definovaný ako množstvo práce vykonanej na jednotkovej hmotnosti pri jej privedení z nekonečna do daného bodu. Keďže gravitačný potenciál v nekonečne je nulový a množstvo práce, ktorú treba vykonať, je záporné, gravitačný potenciál je vždy záporný. Gravitačná potenciálna energia objektu je definovaná ako práca vykonaná na objekte, keď sa objekt presunie z nekonečna do uvedeného bodu. To sa tiež rovná súčinu gravitačného potenciálu a hmotnosti objektu. Keďže hmotnosť objektu je vždy kladná a gravitačný potenciál akéhokoľvek bodu záporný, gravitačná potenciálna energia akéhokoľvek objektu je tiež záporná.
Čo je potenciálna energia?
Potenciálna energia objektu je energia objektu spôsobená umiestnením objektu. Potenciálna energia môže mať mnoho podôb. Gravitačná potenciálna energia je potenciálna energia objektu, ktorý má hmotnosť získanú v dôsledku umiestnenia objektu. Elektrická potenciálna energia, ktorá je tiež známa ako elektrostatická potenciálna energia, je energia objektu, ktorý má náboj, ktorý zažíva v dôsledku umiestnenia. Magnetická potenciálna energia, ktorá je tiež známa ako elektrodynamická potenciálna energia, je energia, ktorú zažíva objekt, ktorý má magnetické pole v dôsledku umiestnenia. Gravitačná potenciálna energia môže byť iba negatívna. Existujú aj iné formy potenciálnej energie, ako je jadrová potenciálna energia, chemická potenciálna energia a elastická potenciálna energia. Potenciálna energia sa môže vyskytnúť v dôsledku kontaktných síl. Tento typ potenciálnej energie sa prejavuje v elastickej potenciálnej energii. Väčšina ostatných potenciálnych energií vzniká v dôsledku polí.
Aký je rozdiel medzi potenciálnou energiou a gravitačnou potenciálnou energiou?
• Gravitačná potenciálna energia závisí iba od gravitačného potenciálu bodu a hmotnosti objektu.
• Potenciálna energia môže závisieť od mnohých ďalších faktorov, ako je náboj, prúd, elektrický potenciál a mnoho ďalších.
• Gravitačný potenciál môže nadobudnúť iba záporné hodnoty, ale potenciálna energia môže vo všeobecnosti nadobudnúť akúkoľvek hodnotu.
