Що таке стандартний еталонний рівень для використання у фізиці при вимірюванні гравітаційної потенційної енергії (GPE)?

Що таке стандартний еталонний рівень для використання у фізиці при вимірюванні гравітаційної потенційної енергії (GPE)?
Anonim

Відповідь:

Відповідь залежить від того, що вам потрібно знати. Це може бути рівень землі або центр маси об'єктів.

Пояснення:

У випадку простих обчислень руху снаряда буде цікаво знати, яка кінетична енергія снаряда знаходиться в точці, де вона приземляється. Це робить деякі з математики трохи легше. Потенційна енергія на максимальній висоті становить

#U = mgh #

де # h # - висота над точкою посадки. Потім можна використовувати це для розрахунку кінетичної енергії, коли снаряд приземляється #h = 0 #.

Якщо ви обчислюєте орбітальні рухи планет, супутників і супутників, то набагато краще використовувати центр маси кожного об'єкта. Наприклад, для обчислення потенційної енергії системи земля-місяць вам знадобиться це рівняння:

#U = (G m_ (earth) m _ ("місяць")) / r #

де # G # є всесвітня постійне тяжіння # m # терміни - це земні і місячні маси, і # r # - відстань між центрами Землі і Місяця.

Це рівняння все ще правильне для об'єктів, що падають на землю, але знання потенційної енергії для того, що падає до центру землі, не є дуже корисною інформацією. Якщо ви хочете знати про рух бейсболу, знаючи, що ви знаходитесь на відстані 4000 миль від центру землі, вам не буде дуже корисно.