Gravitační potenciální energie vs potenciální energie
Gravitační potenciální energie a potenciální energie jsou dva důležité pojmy v mechanice a statice fyzických těl. Tento článek nejprve stručně vysvětluje tyto dva koncepty a poté porovnává podobnosti a rozdíly mezi nimi.
Co je gravitační potenciální energie?
Abyste porozuměli gravitační potenciální energii, jsou vyžadovány základní znalosti o gravitačních polích. Gravitace je síla, která vzniká v důsledku jakékoli hmotnosti. Hmotnost je nezbytnou a postačující podmínkou gravitace. Kolem jakékoli hmoty je definováno gravitační pole. Vezměte hmotnosti m1 a m2 umístěné ve vzdálenosti r od sebe. Gravitační síla mezi těmito dvěma hmotami je G.m1m2 / r2, kde G je univerzální gravitační konstanta. Protože záporné hmoty nejsou přítomny, gravitační síla je vždy přitažlivá. Neexistují žádné odpudivé gravitační síly. Je třeba poznamenat, že gravitační síly jsou také vzájemné. To znamená, že síla m1 působící na m2 je stejná a opačná k síle m2 je působící na m1 Gravitační potenciál v bodě je definován jako množství práce vykonané na jednotkové hmotnosti při jejím přivedení z nekonečna do daného bodu. Protože gravitační potenciál v nekonečnu je nulový a množství práce, kterou je třeba vykonat, je záporné, je gravitační potenciál vždy záporný. Gravitační potenciální energie objektu je definována jako práce vykonaná na objektu, když je objekt vzat z nekonečna do uvedeného bodu. To se také rovná součinu gravitačního potenciálu a hmotnosti objektu. Protože hmotnost objektu je vždy kladná a gravitační potenciál jakéhokoli bodu záporný, gravitační potenciální energie jakéhokoli objektu je také záporná.
Co je potenciální energie?
Potenciální energie objektu je energie objektu způsobená umístěním objektu. Potenciální energie může mít mnoho podob. Gravitační potenciální energie je potenciální energie objektu, který má hmotnost, kterou získává v důsledku umístění objektu. Elektrická potenciální energie, která je také známá jako elektrostatická potenciální energie, je energie objektu, který má náboj, který zažívá v důsledku umístění. Magnetická potenciální energie, která je také známá jako elektrodynamická potenciální energie, je energie, kterou zažívá objekt s magnetickým polem v důsledku umístění. Gravitační potenciální energie může být pouze záporná. Existují další formy potenciální energie, jako je jaderná potenciální energie, chemická potenciální energie a elastická potenciální energie. V důsledku kontaktních sil se může objevit potenciální energie. Tento typ potenciální energie je zažíván v elastické potenciální energii. Většina ostatních potenciálních energií vzniká v důsledku polí.
Jaký je rozdíl mezi potenciální energií a gravitační potenciální energií?
• Gravitační potenciální energie závisí pouze na gravitačním potenciálu bodu a hmotnosti objektu.
• Potenciální energie může záviset na mnoha dalších faktorech, jako je náboj, proud, elektrický potenciál a mnoho dalších.
• Gravitační potenciál může nabývat pouze záporných hodnot, ale potenciální energie může mít obecně jakoukoli hodnotu.
