위치 에너지는 물체의 질량이나 위치와 같은 물리적 특성으로 인해 신체에 저장되는 에너지로 정의됩니다. 신체가 움직일 때 잠재적으로 발달할 수 있는 힘입니다. 위치에너지에는 탄성 위치에너지, 중력 위치에너지, 전기(전자기) 위치에너지, 핵 위치에너지 등 다양한 형태가 있습니다. 물체의 위치 에너지는 물체의 질량, 높이 또는 수직 위치에 정비례합니다.
중력 잠재력이란 무엇입니까?
임의의 지점에서의 중력 잠재력은 중력장에 대항하여 무한대에서 해당 지점까지 단위 질량을 이동시키는 데 수행된 작업으로 정의됩니다. 이는 다른 신체의 중력장에서 신체의 운동 방향을 결정합니다. 중력 퍼텐셜은 해당 지점에 유지되는 단위 질량의 위치 에너지와 같습니다.
중력 잠재력의 공식:
중력 잠재력은,
V = – GM/r
어디,
- G = 중력상수 = 6.67×10-열하나Nm2/킬로그램2
- M= 중력장이 있는 더 큰 물체의 질량.
- r = 몸체 사이의 거리.
중력 위치 에너지란 무엇입니까?
중력 포텐셜 에너지는 중력이 작용하여 물체를 아래로 끌어내리기 때문에 물체가 수직 위치에 유지되어 있는 물체에 저장된 에너지로 정의됩니다. 중력 위치 에너지의 양은 물체의 질량과 높이에 따라 달라집니다.
중력 위치 에너지의 공식:
execlp중력 위치에너지의 공식은,
U = mgh
어디,
- m = 물체의 질량(kg)
- g = 중력 가속도 = 9.8 m/s2
- h = 높이(m)
중력 전위와 중력 전위 에너지의 차이:
| 중력 잠재력 | 중력 위치 에너지 |
| 임의의 지점에서의 중력 잠재력은 중력장에 대항하여 무한대에서 해당 지점까지 단위 질량을 이동시키는 데 수행된 작업으로 정의됩니다. 이는 다른 신체의 중력장에서 신체의 운동 방향을 결정합니다. 중력 퍼텐셜은 해당 지점에 유지되는 단위 질량의 위치 에너지와 같습니다. | 중력 포텐셜 에너지는 중력이 작용하여 물체를 아래로 잡아당기기 때문에 물체가 수직 위치에 유지되어 있는 물체에 저장된 에너지로 정의됩니다. 중력 위치 에너지의 양은 물체의 질량과 높이에 따라 달라집니다. |
| 중력 퍼텐셜의 공식은 V = -GM/r입니다. | 중력 퍼텐셜 에너지의 공식은 U = mgh입니다. |
| 중력퍼텐셜의 단위는 Joules/kg입니다. | 중력 퍼텐셜 에너지의 단위는 줄(Joule)입니다. |
| V로 표현됩니다. | U로 대표됩니다. |
| 항상 부정적입니다. | 항상 긍정적입니다. |
| 무한대에서 최대입니다. | 무한대에서는 0입니다. |
| 지구 중심에서 최소이다. | 물체의 표면에서는 최소입니다. |
| 중력 퍼텐셜의 차원 공식은 다음과 같습니다. [M0엘2티-2]. | 중력 퍼텐셜 에너지의 차원 공식은 다음과 같습니다. [M1엘2티-2] |
샘플 질문
질문 1: 지구에 대한 태양의 중력 잠재력은 얼마입니까? 태양의 질량은 1.99×10 30 킬로그램. 태양과 지구 사이의 거리는 150×10 6 킬로미터?
답변:
을 고려하면,
태양의 질량 M = 1.99×1030킬로그램.
거리 r = 150×106km.
중력 전위 V = – GM/r
V = (-6.67×10-열하나×1.99×1030)/(150×106)
= 8.85×108J/kg.
그러므로 지구에 대한 태양의 중력 퍼텐셜은 다음과 같다. 8.85×10 8 J/kg .
질문 2: 질량이 2×10인 물체의 중력 전위는 얼마입니까? 24 다른 물체에 대한 kg. 1400km 거리에 있습니다.
답변:
을 고려하면,
클러스터링이란 무엇입니까?물체의 질량 M = 2×1024킬로그램.
거리 r = 1400km.
중력 전위 V = – GM/r
(-6.67×10-열하나×2× 1024) / (1400×1000)
V = 9.52×107J/kg.
따라서 필요한 중력 포텐셜은 다음과 같습니다. 9.52×10 7 J/kg .
질문 3: 중력 전위 최소값은 어디에 있습니까? 최소값은 무엇입니까?
답변:
중력 포텐셜은 지구 중심에서 최소이고, 지구 중심에서 r> 0이며, 위의 마찰은 정의되지 않습니다. 중력 잠재력의 최소값은 정의되지 않았습니다.
질문 4: 지구 중심에서 3r 떨어진 물체의 중력 위치 에너지는 얼마입니까?
답변:
을 고려하면,
거리 r = 3r
우리는 거리 r에서의 중력 퍼텐셜 에너지가 다음과 같다는 것을 알고 있습니다.
U = -GMm/r
거리 3r에서의 중력 위치에너지는
자바 튜토리얼= – GMm/3r
= U/3
따라서 거리 3r에서의 중력 위치 에너지는 다음과 같습니다. 에서/3.
질문 5: 지구로부터 2r 떨어진 물체의 중력 퍼텐셜 에너지는 U입니다. 그 지점의 중력을 구하십시오.
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답변:
을 고려하면,
중력 퍼텐셜 에너지 = U
거리 r = 2r
우리는 거리 r에서의 중력 퍼텐셜 에너지가 다음과 같다는 것을 알고 있습니다.
U = GMm/r
중력의 공식 F = GMm/r2
F = GMm/(2r)2
= GMm/4r2
= GMm/(4r)r
= U/4r
따라서 거리 2r에서의 중력은 다음과 같습니다. U/4r .