Potentiell energi definieras som den energi som lagras i en kropp på grund av dess fysiska egenskaper som objektets massa eller objektets position. Det är den kraft som en kropp potentiellt kan utveckla när den sätts i rörelse. Det finns olika former av potentiell energi, såsom elastisk potentiell energi, gravitationell potentiell energi, elektrisk (elektromagnetisk) potentiell energi och kärnkraft. Den potentiella energin hos ett objekt är direkt proportionell mot objektets massa, höjd eller vertikala position.

Vad är gravitationspotential?

Gravitationspotential vid vilken punkt som helst definieras som det arbete som görs för att flytta en enhetsmassa från oändligheten till den punkten mot gravitationsfältet. Den bestämmer rörelseriktningen för en kropp i en annan kropps gravitationsfält. Gravitationspotentialen är lika med den potentiella energin för den enhetsmassa som hålls vid den punkten.

Formel för gravitationspotential:

Gravitationspotentialen är,

V = – GM/r

var,

• G = Gravitationskonstant = 6,67×10^-elvaNm²/kg²
• M= massan av den större kropp runt vilken det finns ett gravitationsfält.
• r = avstånd mellan kroppar.

Vad är gravitationspotentialenergi?

Gravitationspotentialenergi definieras som den energi som lagras i ett objekt som hålls i vertikalt läge på grund av tyngdkraften som arbetar på det för att dra ner det. Mängden gravitationell potentiell energi beror på ett föremåls massa och höjd.

Formel för gravitationspotentialenergi:

tecken till sträng i java

Formeln för gravitationspotentialenergi är,

U = mgh

var,

• m = föremålets massa (kg)
• g = tyngdacceleration = 9,8 m/s²
• h = höjd (m)

Skillnaden mellan gravitationspotential och gravitationspotentialenergi:

Exempel på frågor

Fråga 1: Vad är solens gravitationspotential med avseende på jorden. Solens massa är 1,99×10 ³⁰ kg. Avståndet mellan solen och jorden är 150×10 ⁶ km?

Svar:

java initiera array

Givet att,

Solens massa M = 1,99×10³⁰kg.

Avstånd r = 150×10⁶km.

Gravitationspotential V = – GM/r

V = (-6,67×10^-elva×1,99 × 10³⁰)/ (150×10⁶)

= 8,85×10⁸J/kg.

Därför är solens gravitationspotential med avseende på jorden 8,85×10 ⁸ J/kg .

Fråga 2: Vad är gravitationspotentialen för ett föremål med massan 2×10 ²⁴ kg med avseende på ett annat föremål. Det är på ett avstånd av 1400 km.

Svar:

Givet att,

Massa av föremål M = 2×10²⁴kg.

Avstånd r = 1400 km.

Gravitationspotential V = – GM/r

(-6,67×10^-elva×2 × 10²⁴) / (1400×1000)

V = 9,52×10⁷J/kg.

Därför är gravitationspotentialen som krävs 9,52×10 ⁷ J/kg .

Fråga 3: Var är gravitationspotentialens minimum. Vad är det för lägsta värde?

Svar:

Gravitationspotentialen är minimum i jordens mitt, r> 0 i jordens centrum, ovanstående friktion förblir odefinierad. Minimivärdet för gravitationspotential är inte definierat.

Fråga 4: Vad är gravitationspotentialenergin för en kropp på ett avstånd av 3r från jordens centrum.

Svar:

Givet att,

Avstånd r = 3r

Vi vet att gravitationell potentiell energi på avstånd r är

U = -GMm/r

Gravitationspotentialenergi på avstånd 3r är

infoga vattenstämpel i word

= – GMm/3r

= U/3

Därför är gravitationell potentiell energi på avstånd 3r In/3.

Fråga 5: Gravitationskraften för en kropp på ett avstånd av 2r från jorden är U. Hitta gravitationskraften vid den punkten.

Svar:

Givet att,

vad är export i linux

Gravitationspotentialenergi = U

avstånd r = 2r

Vi vet att gravitationell potentiell energi på avstånd r är

U = GMm/r

Formel för gravitationskraft F = GMm/r²

F = GMm/(2r)²

= GMm/4r²

= GMm/(4r)r

= U/4r

Därför är gravitationskraften på avstånd 2r U/4r .