Какой стандартный эталонный уровень использовать в физике при измерении потенциальной энергии гравитации (GPE)?

Какой стандартный эталонный уровень использовать в физике при измерении потенциальной энергии гравитации (GPE)?
Anonim

Ответ:

Ответ зависит от того, что вам нужно знать. Это может быть уровень земли или центр масс объектов.

Объяснение:

В случае простых расчетов движения снаряда будет интересно узнать, какова кинетическая энергия снаряда в точке его приземления. Это делает некоторые математику немного легче. Потенциальная энергия на максимальной высоте

#U = mgh #

где #час# высота над точкой посадки. Затем вы можете использовать это для расчета кинетической энергии, когда снаряд приземляется в #h = 0 #.

Если вы рассчитываете орбитальные движения планет, лун и спутников, гораздо лучше использовать центр масс каждого объекта. Например, для расчета потенциальной энергии системы Земля-Луна вам понадобится следующее уравнение:

#U = (G m_ (земля) m _ ("луна")) / r #

где #Г# универсальная гравитационная постоянная, # М # Термины - это массы земли и луны, и #р# это расстояние между центрами Земли и Луны.

Это уравнение все еще верно для объектов, падающих на землю, но знание потенциальной энергии для чего-то, падающего в центр Земли, не очень полезная информация. Если вы хотите узнать о движении бейсбола, то, зная, что вы находитесь на расстоянии около 4000 миль от центра Земли, вам не очень пригодится.