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중력 전위 및 필드 :정의, 공식 및 예


중력 전위 에너지는 물체에 의해 저장된 에너지를 나타냅니다.  물체의 수직 위치 또는 높이는 에너지 저장에 영향을 미칩니다. 에너지 저장은 중력 매력으로 인해 발생합니다.  평신도의 관점에서, 중력 전위 에너지는 중력 또는 중력 구배와 관련된 전력의 원천입니다.

중력 전위 에너지 란 무엇입니까?

때로는 중력으로 알려진 중력 당김은 아마도 세계에서 가장 중요한 힘 일 것입니다. 중력 전위 에너지는 중력 법칙에서 발생했습니다. 역 제곱 중력은 먼 거리에 위치한 질량에 대해 0에 접근합니다. 

행성의 중력 전위 에너지는 질량의 접근 중에 중력이 긍정적으로 작동하기 때문에 음성이 될 것입니다. 부정적인 전위 에너지는 질량이 큰 물체에 접근 한 후 결합 된 상태를 나타냅니다.  이 경우, 외부 힘이 에너지 탈출을 허용 할 때까지 에너지가 갇히게됩니다. 

중력 영향의 질량은 중력이 에너지를 저장으로 전달하는 데 도움이되는 힘을 생성합니다. 잠재적 에너지는이 예비비의 이름입니다. 기본적으로, 중력 에너지는 중력에 영향을 미치는 동안 위치가 이러한 위치로 이동하여 품목이 가질 수있는 잠재력입니다. 

잠재력과 운동 에너지의 기본 개념을 파악하기 위해 테이블 ​​위에 놓여있는 책을 고려하십시오. 테이블 위의 책은 거리에 위치한 중력을 끌어 당길 것입니다. 바닥에 놓인 책은 중력에 가장 가까운 곳에 떨어지지 않지만. 

책장의 책에는 중력 잠재적 에너지가 있지만 바닥에있는 책에는 항상 책이있는 것은 아닙니다. 중력 전위 공식은 질량 (M), 지구의 중력 가속도 (g) 및 높이를 행성 표면 (h) 위 (h)를 중력으로 저장된 에너지에 연결합니다.

중력 전위 에너지 공식의 가장 일반적인 형태는 u =-gmm/r입니다. G에서 일정한 중력을 나타내고, M은 물체의 질량을 말하고, R은 물체 중심의 거리를 나타냅니다. 이 공식은 종종 지구의 중력에서 탈출 속도를 계산하는 데 사용됩니다

중력 분야

자기 풀이 모든 덩어리를 함께 끌어냅니다. 이 힘은 중력 또는 무게라고합니다. 지구의 중력 조건은 지구상의 모든 품목의 중력을 결정합니다. 중력장은 멀리서 물체에 압력을 가질 때 사용됩니다. 중력 필드 라인은 다른 중력 대상에 관한 특정 위치의 항목에서 작동하는 힘을 볼 수 있습니다.

전기장의 강도는 힘의 크기와 같습니다. 전기장의 방향은 특정 ​​지점에 놓으면 볼륨이 발생할 속도와 방향을 보여줍니다. 

중력 전위 에너지 공식

중력 전위 에너지 공식은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다

gpe =m⋅g⋅h

여기서,

  • 잠재적 에너지는 Joules (J)에서 정량화됩니다.
  • 킬로그램의 질량은 기호 m (kg)로 표시됩니다.
  • h는 미터 (m)의 높이를 나타냅니다.
  • 중력 구배 강도 (g) [킬로그램 당 Newtons]

지구상의 중력 가속도는 지상에서 (거의) 일정하며 지구의 질량 중심을 개요합니다 :G =9.81 m/s2. 결과적으로 GPE를 계산하는 데 필요한 유일한 데이터는 표면 위의 물체의 질량과 높이입니다.

연습 질문

5 미터 높이의 구동 샤프트로 매달린 10kg 하중을 고려하십시오. 중력 전위 에너지는 무엇입니까?

알려진 값을 방정식 수율로 대체하는 것 :

gpe =m⋅g⋅h

M =10 kg,

g =9.81 m/s2,

H =5 m

GPE =490.5J

우리는 신체의 잠복이 그 특정 위치에서 피부에 흡수되는 잠재력으로 식별된다는 것을 알게됩니다. 외부 힘이 신체의 위치를 ​​수정하면 물체의 가속은 주로 압력에 의해 신체에서 수행되는 작업의 양과 같습니다.

중력에 의해 수행 된 작업은 경로를 따라 일정하게 유지됩니다. 따라서 질량이 오른쪽으로 이동하면 보수적 인 압력이됩니다. 영구적으로, 신체의 중력은 0이므로, 그 중력 전위는 0이므로, 이는 기준점이라고합니다.

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결론

중력장에서 위치의 변화로 인해 물체가 소유하거나 얻은 에너지는 중력 전위 에너지라고합니다. 간단히 말해서, 중력 가속 에너지는 중력이나 중력에 연결된 에너지의 한 유형입니다. 

이 기사는 중력 전위 에너지, 중력 분야, 중력 전위 에너지 공식 및 연습 질문을 포함하는 주제와 관련된 다양한 개념을 탐구합니다.



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