重力場内の位置によって物体が持つエネルギーの形態は、重力ポテンシャル エネルギーとして知られています。重力ポテンシャル エネルギーの最も典型的な例は、9.8m/s の一定の重力加速度を持つ地表の物体です。重力ポテンシャル エネルギー ゼロは、任意の点 (座標系ゼロなど) で選択できます。しきい値より上の高さ h での位置エネルギーは、運動エネルギーの相対的な変化なしで、オブジェクトをその高さまで持ち上げるのに必要な力に等しくなります。
重力場強度と重力ポテンシャルの関係
重力場の強度 =重力ポテンシャルの勾配 =dV/dr
重力ポテンシャル勾配 dV/dr は、フィールド内の距離に伴う重力ポテンシャルの変化率として定義できます。これは、その時点での重力場の強度に等しくなります。
U =重力位置エネルギー =-GMmr
重力ポテンシャル V =UM=-Gmr
重力場強度 I=dVdr=Gmr2
重力場のある点における重力ポテンシャル エネルギーの表現
M を地球の質量、P を 'r' の距離にある点とします。ここで (r> R; 地球の中心から物体までの距離)、重力が位置エネルギーを計算できます。 A を地球の中心 O から「x」の距離にある点とします。A で質量「m」を考えてみましょう。単位質量に作用する力は、
F=GMmx2
質量を加速せずに A から B まで最小距離 dx 移動させます。行われた作業は次のように与えられます:
したがって、重力ポテンシャル エネルギー =ある点での重力ポテンシャル x その点での物体の質量、ここで、G は万有引力定数、M は地球の質量、r は地球の距離です。体は地球の中心から。
重力ポテンシャルエネルギーの特徴
物体の重力位置エネルギーは、重力場内のある点から別の点への降下に比例して減少します
物体を高さ h だけ持ち上げる仕事は、地表付近での積 mgh です。したがって、U =mgh.
距離 r にある質量 m1 と m2 の系の重力ポテンシャル エネルギー U は、重力定数 G を使用して U =−Gm1m2/r となります
重力位置エネルギーは、その質量、基準点に対する高さ、重力場の強さの影響を受けます
無限遠では、重力場の強度は 0 であり、試験質量が吸引体に近づくにつれて徐々に減少します。その結果、体はより高い電位からより低い電位へと移動し、負の重力ポテンシャルが生じます
電位と比較できます。電流が高い電位から低い電位に流れると、質量は高い電位から低い電位に移動します
等電位面は、表面のすべての場所で同じ値を持つ面です
無限大ゼロでピークに達します
スカラー量です
重力ポテンシャルエネルギー式
重力ポテンシャル エネルギーの式は
U =m·g·h
ここで
m はキログラム単位の質量です
g は重力による加速度
h はメートル単位の地上高です
結論
単体試験質量に加えられる重力場の強さは、重力場強度と呼ばれます。重力の強さは、ソースの質量と、ソースの質量と単位試験質量との間の距離によって決まります。 9.8 m/s の一定の重力加速度を持つ地表のアイテムは、重力ポテンシャル エネルギーの最も一般的な例です。重力ポテンシャル エネルギー ゼロはどこでも選択でき (座標系ゼロと同様)、点より上の高さ h でのポテンシャル エネルギーは、運動エネルギーを変化させずにオブジェクトをその高さまで持ち上げるのに必要な労力に等しくなります。 /P>
