Gravitačná potenciálna energia vs potenciálna energia
Gravitačná potenciálna energia a potenciálna energia sú dva dôležité pojmy v mechanike a statike fyzických telies. Tento článok stručne vysvetľuje najskôr 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 v gravitačných poliach. Gravitácia je sila, ktorá vzniká v dôsledku akejkoľvek hmoty. Masa je nevyhnutnou a dostatočnou podmienkou pre gravitáciu. Okolo akejkoľvek hmoty je definované gravitačné pole. Vezmite hmoty m 1 a m 2 umiestnené vo vzdialenosti r od seba. Gravitačná sila medzi týmito dvoma hmotami je Gm 1.m 2 / r 2, kde G je univerzálna gravitačná konštanta. Pretože záporné hmoty nie sú prítomné, gravitačná sila je vždy atraktívna. Neexistujú žiadne odpudivé gravitačné sily. Je potrebné poznamenať, že gravitačné sily sú tiež vzájomné. To znamená, že sila m 1 pôsobí na m 2je rovnaké a proti sile pôsobiacej m 2 na m 1. Gravitačný potenciál v bode je definovaný ako množstvo práce vykonanej na jednotkovej hmote pri jej privedení z nekonečna do daného bodu. Pretože gravitačný potenciál v nekonečne je nula a množstvo práce, ktorá sa má vykonať, je záporná, je gravitačný potenciál vždy záporný. Gravitačná potenciálna energia objektu je definovaná ako práca vykonaná na objekte, keď je objekt prenesený z nekonečna do uvedeného bodu. To sa tiež rovná súčinu gravitačného potenciálu a hmotnosti objektu. Pretože hmotnosť objektu je vždy kladná a gravitačný potenciál ktoréhokoľvek bodu je záporný, je gravitačná potenciálna energia ľubovoľného objektu tiež záporná.
Čo je to potenciálna energia?
Potenciálna energia objektu je energia objektu v dôsledku umiestnenia objektu. Potenciálna energia môže mať veľa podôb. Gravitačná potenciálna energia je potenciálna energia objektu, ktorý získa hmotu vďaka umiestneniu objektu. Elektrická potenciálna energia, ktorá je tiež známa ako elektrostatická potenciálna energia, je energia objektu s nábojom, ktorý prežíva v dôsledku umiestnenia. Magnetická potenciálna energia, ktorá je tiež známa ako elektrodynamická potenciálna energia, je energia prežívaná objektom, 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. Môže dôjsť k potenciálnej energii v dôsledku kontaktných síl. Tento typ potenciálnej energie má skúsenosti s elastickou potenciálnou energiou. Väčšina ďalších potenciálnych energií sa vyskytuje 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 sú náboj, prúd, elektrický potenciál a mnoho ďalších.
• Gravitačný potenciál môže mať iba záporné hodnoty, ale potenciálna energia môže vo všeobecnosti mať akúkoľvek hodnotu.
