Rozdíl mezi gravitační potenciální energií a potenciální energií

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 pojmy a poté porovnává jejich podobnosti a rozdíly.

Co je gravitační potenciální energie?

K pochopení energie gravitačního potenciálu je nutná znalost pozadí v gravitačních polích. Gravitace je síla, ke které dochází v důsledku jakékoli hmoty. Hmotnost je nezbytnou a dostatečnou podmínkou gravitace. Kolem jakékoli hmoty je definováno gravitační pole. Vezměte masy m₁ a m₂ umístěny ve vzdálenosti r od sebe. Gravitační síla mezi těmito dvěma hmotami je G.m₁.m₂ / r², kde G je univerzální gravitační konstanta. Protože negativní masy nejsou přítomny, je gravitační síla vždy přitažlivá. Neexistují žádné odpudivé gravitační síly. Je třeba poznamenat, že gravitační síly jsou také vzájemné. To znamená sílu m₁ působí na m₂ je stejná a protilehlá k síle m₂ vyvíjí na m₁. Gravitační potenciál v bodě je definován jako množství práce vykonané na hmotě jednotky, když je přivedl z nekonečna do daného bodu. Protože gravitační potenciál v nekonečnu je nulový a množství práce, které je třeba vykonat, je záporné, gravitační potenciál je vždy záporný. Gravitační potenciální energie objektu je definována jako práce na objektu, když je objekt odebrán z nekonečna do uvedeného bodu. Rovněž se rovná součinu gravitačního potenciálu a hmotnosti předmětu. Protože hmotnost objektu je vždy kladná a gravitační potenciál libovolného bodu je záporný, gravitační potenciální energie libovolného objektu je také záporná.

Co je potenciální energie?

Potenciální energie objektu je energie objektu kvůli umístění objektu. Potenciální energie může mít mnoho podob. Gravitační potenciální energie je potenciální energie objektu, který má hmotu získanou díky umístění objektu. Elektrická potenciální energie, která je také známá jako elektrostatická potenciální energie, je energie předmětu, který má náboj, který zažívá díky umístění. Energie magnetického potenciálu, která je také známá jako elektrodynamická potenciální energie, je energie, kterou zažívá objekt mající magnetické pole díky umístění. Gravitační potenciální energie může být pouze záporná. Existují i ​​jiné formy potenciální energie, jako je jaderná potenciální energie, chemická potenciální energie a elastická potenciální energie. V důsledku kontaktních sil může nastat potenciální energie. Tento typ potenciální energie se vyskytuje v elastické potenciální energii. K většině dalších potenciálních energií dochází díky polím.