Painovoiman potentiaalinen energia vs. potentiaalinen energia
Gravitaatiopotentiaalienergia ja potentiaalienergia ovat kaksi tärkeää käsitettä fyysisten kappaleiden mekaniikassa ja staattisuudessa. Tässä artikkelissa selitetään ensin lyhyesti kaksi käsitettä ja verrataan sitten niiden yhtäläisyyksiä ja eroja.
Mikä on painovoiman potentiaalinen energia?
Painovoimapotentiaalien ymmärtämiseksi tarvitaan taustatietoa painovoimakentiltä. Painovoima on voima, joka tapahtuu minkä tahansa massan vuoksi. Massa on painovoiman välttämätön ja riittävä edellytys. Minkään massaan on määritelty painovoimakenttä. Ota massat m 1 ja m 2, jotka on sijoitettu etäisyydelle r toisistaan. Näiden kahden massan välinen painovoima on Gm 1.m 2 / r 2, jossa G on yleinen painovoima. Koska negatiivisia massoja ei ole läsnä, painovoima on aina houkutteleva. Ei ole vastenmielisiä painovoimia. On huomattava, että myös painovoimat ovat keskinäisiä. Tämä tarkoittaa sitä, että voima m 1 kohdistuu m 2: eenon yhtä suuri ja vastakkainen voima m 2 on kohdistaen m 1. Gravitaatiopotentiaali pisteessä määritellään yksikön massalle tehdyn työn määränä, kun se tuodaan äärettömästä annettuun pisteeseen. Koska gravitaatiopotentiaali äärettömässä on nolla ja tehtävän työn määrä on negatiivinen, gravitaatiopotentiaali on aina negatiivinen. Kohteen gravitaatiopotentiaalienergia määritellään esineelle tehdyksi työksi, kun kohde viedään äärettömästä mainittuun pisteeseen. Tämä on myös yhtä suuri kuin painovoiman ja kohteen massan tulo. Koska kohteen massa on aina positiivinen ja minkä tahansa pisteen gravitaatiopotentiaali on negatiivinen, minkä tahansa kohteen gravitaatiopotentiaalienergia on myös negatiivinen.
Mikä on potentiaalinen energia?
Kohteen potentiaalinen energia on kohteen sijoittamisesta johtuva kohteen energia. Potentiaalisella energialla voi olla monia muotoja. Gravitaatiopotentiaalienergia on kohteen potentiaalienergia, jolla on massa, joka hankitaan kohteen sijoittamisen vuoksi. Sähköpotentiaalienergia, joka tunnetaan myös sähköstaattisena potentiaalienergiana, on kohteen energia, jolla on varausta, jonka se kokee sijoittamisen vuoksi. Magneettinen potentiaalienergia, joka tunnetaan myös nimellä elektrodynaaminen potentiaalienergia, on energia, jonka kohde kokee esineellä, jolla on magneettikenttä sijoituksen vuoksi. Gravitaatiopotentiaalienergia voi olla vain negatiivista. On myös muita potentiaalienergian muotoja, kuten ydinpotentiaalienergia, kemiallinen potentiaalienergia ja elastinen potentiaalienergia. Potentiaalista energiaa voi esiintyä kosketusvoimien takia. Tämän tyyppinen potentiaalienergia koetaan elastisessa potentiaalienergiassa. Suurin osa muista potentiaalisista energioista tapahtuu kenttien vuoksi.
Mitä eroa on potentiaalienergialla ja gravitaatiopotentiaalilla?
• Gravitaatiopotentiaalienergia riippuu vain pisteen painovoimasta ja kohteen massasta.
• Potentiaalinen energia voi riippua monista muista tekijöistä, kuten varauksesta, virrasta, sähköpotentiaalista ja monista muista.
• Gravitaatiopotentiaali voi saada vain negatiivisia arvoja, mutta potentiaalinen energia voi yleensä ottaa minkä tahansa arvon.
