중력 전위 에너지의 유도에 관한 모든 것

우주에는 특정 질량의 장소가 있으며, 여기서 질량은 중력을 운반하기 위해 중력에 대항하여 작동해야하며, 우리는 중력의 법칙에서 얻을 수 있습니다. 잠재적 에너지에 대한 일반적인 용어에 중력을 사용합시다. 중력은 주로 장거리에서 0에 도달하거나 알려지지 않은 거리에서 중력 전위 에너지의 제로에 도달하는 데 사용됩니다. 중력 전위 에너지도 정의되며 여기에서 논의 될 것입니다.

중력 전위 에너지 방정식의 파생

중력은 질량이 행성에 접근 할 때 활성화되며 근처의 중력 전위는 음수입니다. 중력은 주로 부정적인 전위와 관련된 "결합 상태"를 정의하며, 이는 질량의 상태를 대량의 물체에 접근 할뿐만 아니라 그것을 방출하기에 충분한 에너지를 생성 할 수 있기 때문에 질량의 상태를 설명합니다. 우리가 질량 m의 중력 전위 에너지를 나타내면 일반적인 형태가 될 것입니다.

u =-gmm / r

g는 중력 상수이고, m은 유인의 질량이고, R은 중심 사이의 거리입니다. 이것은 지구의 중력 탈출 속도를 추정하기위한 중력 전위 에너지의 가장 일반적인 표현입니다.

중력 전위 에너지에 대한 공식은 무한대에서 질량을 가져와 잠재적 에너지가 값 0이 할당되어 중력에 작용하려는 시도에서 비롯됩니다.

u =-gmm/r

이 표현은 탈출 속도, 궤도 에너지 등을 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 지구 표면에 가까운 물체의 경우 중력으로 인한 가속도는 거의 일정하다고 가정 할 수 있으며 지구 표면과 관련하여 잠재적 에너지에 대한 공식은

입니다.

u =mgh

여기서 h는 표면 위의 높이이고 g는 표면의 중력 가속입니다.

다음 시나리오를 고려하십시오. 소스 질량‘m’은 x 축을 따라 위치하고 테스트 질량‘m’은 원래 무한대입니다. 가속없이 매우 작은 거리 (DX)를 통해 운반 할 때 수행 한 적은 양의 작업에 의해 주어집니다.

fdx =dw

f는 유인력이며 변위는 음의 x 축 방향에 있으므로 f와 dx는 같은 방향입니다. 그런 다음,

dw =(gmm/x) dx