중력 전위 (v)는 중력장의 한 지점에서 단위 질량 당 수행 된 작업을 말합니다. 일부 외부 응용 세력은이 작업을 수행 할 책임이 있습니다. 이 작업은 잠재력이 제로의 정의 된 위치에서 특정 지점으로 거대한 항목을 가져 오려면 필요합니다. 일반적으로 그러한 입장은 무한하다고합니다. 기호 V는 중력 전위를 나타내는 데 사용됩니다. 중력 전위 (v)의 개념을 더 자세히 이해하려면 계속 읽으십시오. 여기서 우리는 중력 전위 (v) 의미와 중요성을 살펴볼 것입니다.
중력 전위 (v) 의미
중력 전위 (V)는 제로 전위 에너지의 정의 된 위치와 관련하여 단위 질량 당 중력 전위 에너지로 설명 될 수 있습니다.
중력 전위 필드가 유한 한 크기의 항목 때문이라고 가정하십시오. 이 경우, 그 정의는이 특정 항목과의 거리에서 제로 잠재력으로 이루어져야합니다. 가장 주목할만한이 거리는 무한합니다. 이 중력 전위는 중력이 매력으로 특징 지워지기 때문에 모든 곳에서 부정적인 것으로 판명 될 것입니다.
여기서 주목해야 할 중요한 사실은 중력 전위가 정전기 전위와 매우 유사하다는 것입니다. 위에서 언급 한 잠재력 모두에서, 근본적인 힘은 1/r 2로 상호 작용하는 항목의 분리, r에 의존한다. 또한, 이들 잠재력 모두에서, 잠재적 변화는 대화식 항목들 사이의 분리를 변경하는 작업을 통해 설명 될 수있다.
.차이점은 힘의 특성에서 찾을 수 있습니다. 요금은 긍정적이거나 부정적 일 수 있습니다. 이로 인해, 정전기 상호 작용은 그에 따라 인력 또는 반발을 가질 것이다. 가장 주목할 만하면 중력력은 항상 매력을 가지고 있습니다.
중력 전위 (v) 수학적 표현
중력 전위의 SI 단위 (V)는 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
J KG-1
Si 기본 단위에서의 표현 :
M2 S-2
행성 표면에서 Δ h를 통해 물체를 올리면 중력 전위의 변화가 발생합니다. Δ h는 높이를 나타냅니다. 이것은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
δ V =gΔ h
여기서 G는 지구의 표면 중력장을 나타냅니다. 또한 Δ h는 지구의 반경에 비해 상당히 낮은 것으로 판명되었습니다.
보다 일반적인 의미에서, 그 표현은 다음과 같습니다.
δ V =gm/r - gm/(r+Δ h)
이런 식으로, 우리는 gmΔ h/r (r+Δ h)
를 얻는다여기서 M은 행성의 질량을 나타내고 R은 반경을 나타냅니다. G에 관한 한, 그것은 보편적 인 중력 상수를 나타냅니다.
마지막으로, 질량 m에서 멀리 떨어진 곳에서 중력 전위는 다음과 같습니다. v =-gm/r
높이 H에서 중력 전위 에너지 계산은 질량 m을 가진 항목의 계산은 다음과 같이 발생할 수 있습니다.
ep =mgh
그러나 이것은 중력 전계 강도에 변화가 없을 때만 작동합니다. 따라서 이것은 방사형 필드에서는 효과가 없습니다. 방사형 필드의 경우 중력 전계 강도의 표현은 다음과 같습니다.
g =-gm/r2
상기를 사용하여 방사형 필드에서 중력 전위 에너지 계산은 다음과 같습니다.
ep =mgm/r
위의 방정식에 비추어 중력 전위 에너지의 계산은 다음과 같습니다.
ep =mv
중력 전위 (v) 중요성
중력 전위 에너지의 전환은 예를 들어 운동 에너지와 같은 다른 형태의 에너지로 일어날 수 있습니다. 질량이 풀리면 MGH와 동일한 중력에 의해 작업이 수행됩니다. 이런 식으로, 동역학 에너지는 같은 양으로 증가 할 것입니다. 이것은 중력 전위 (v)의 예이며 작업 에너지 정리에 의해 이해 될 수 있습니다.
중간 작업 단계에 초점을 맞추지 않고 PEG를 KE로 변환하는 데 집중하는 것이 더 도움이 될 것입니다. 이 바로 가기는 힘을 명시 적으로 사용하는 대신 에너지를 사용하여 문제를 해결하는 데 유용합니다.
보다 정확한 이해는 다음을 참조하십시오.
변화 중력 전위 에너지 ΔPEG는 ΔPEG =MGH
로 정의 될 수 있습니다.여기서, 높이 변화의 표시는 일반적인 ΔH 대신 h에 의해 발생합니다.
중력 전위 (v) 에너지를 사용하면 계산의 단순화에 도움이 될 수 있습니다. 방정식 ΔPEG =MGH의 적용은 H의 높이에서 수정을 경험하는 임의의 경로에 대해 발생합니다. 따라서 질량의 들어 올리면 똑바로 일어날 때만이 아닙니다.
이런 식으로, MGH 계산은 완료된 작업의 복잡한 경로 계산과 비교하여 간단한 곱셈으로 훨씬 더 실용화됩니다. 따라서 중력 전위 에너지에 대한 아이디어는 광범위한 방식으로 적용 할 수 있으므로 계산을 더 쉽게 할 수 있습니다.
결론
중력 전위 (v)는 중력장의 시점에서 단위 질량 당 수행 된 작업을 말합니다. 일부 외부 응용 부대는 잠재적 인 잠재력의 정의 된 위치에서 거대한 항목을 해당 지점으로 가져 오는이 작업을 수행 할 책임이 있습니다. 이 위치는 일반적으로 무한하다고합니다. 또한 J KG-1은 중력 전위의 SI 단위 (V)입니다.
