Гравитациялық потенциалдық энергия және потенциалдық энергия
Гравитациялық потенциалдық энергия және потенциалдық энергия физикалық денелердің механикасы мен статикасындағы маңызды екі ұғым. Бұл мақала алдымен екі ұғымды қысқаша түсіндіреді, содан кейін олардың арасындағы ұқсастықтар мен айырмашылықтарды салыстырады.
Гравитациялық потенциалдық энергия дегеніміз не?
Гравитациялық потенциалдық энергияны түсіну үшін гравитациялық өрістер бойынша бастапқы білім қажет. Ауырлық күші - кез келген масса әсерінен пайда болатын күш. Масса – ауырлық күшінің қажетті және жеткілікті шарты. Кез келген массаның айналасында анықталған гравитациялық өріс бар. Бір-бірінен r қашықтықта орналасқан m1 және m2 массаларын алыңыз. Бұл екі массаның арасындағы тартылыс күші G.m1m2 / r2, мұндағы G әмбебап гравитациялық тұрақты. Теріс массалар болмағандықтан, тартылыс күші әрқашан тартымды болады. Итеруші гравитациялық күштер жоқ. Айта кету керек, тартылыс күштері де өзара. Бұл m1 m2 күшіне тең және m2 күшіне қарсы екенін білдіреді. m1 Нүктедегі гравитациялық потенциал бірлік массаны шексіздіктен берілген нүктеге жеткізген кездегі жұмыс көлемі ретінде анықталады. Шексіздіктегі гравитациялық потенциал нөлге тең және орындалатын жұмыс көлемі теріс болғандықтан, гравитациялық потенциал әрқашан теріс болады. Нысанның гравитациялық потенциалдық энергиясы объект шексіздіктен аталған нүктеге дейін алынған кездегі объектіге жасалған жұмыс ретінде анықталады. Бұл да гравитациялық потенциал мен заттың массасының көбейтіндісіне тең. Нысанның массасы әрқашан оң және кез келген нүктенің гравитациялық потенциалы теріс болғандықтан, кез келген заттың гравитациялық потенциалдық энергиясы да теріс болады.
Потенциалды энергия дегеніміз не?
Нысанның потенциалдық энергиясы - объектінің орналасуына байланысты заттың энергиясы. Потенциалды энергияның әртүрлі формалары болуы мүмкін. Гравитациялық потенциалдық энергия – массасы бар объектінің орналасу нәтижесінде алынатын потенциалдық энергиясы. Электростатикалық потенциалдық энергия деп те аталатын электрлік потенциалдық энергия - орналастыруға байланысты заряды бар объектінің энергиясы. Магниттік потенциалдық энергия, ол электродинамикалық потенциалдық энергия деп те аталады, бұл орналастыруға байланысты магнит өрісі бар объекті сезінетін энергия. Гравитациялық потенциалдық энергия тек теріс болуы мүмкін. Потенциалды энергияның басқа түрлері бар, мысалы, ядролық потенциалдық энергия, химиялық потенциалдық энергия және серпімді потенциалдық энергия. Потенциалды энергия жанасу күштерінің әсерінен пайда болуы мүмкін. Потенциалды энергияның бұл түрі серпімді потенциалдық энергияда кездеседі. Басқа әлеуетті энергиялардың көпшілігі өрістерге байланысты болады.
Потенциалды энергия мен гравитациялық потенциалдық энергияның айырмашылығы неде?
• Гравитациялық потенциалдық энергия тек нүктенің гравитациялық потенциалына және объектінің массасына байланысты.
• Потенциалды энергия заряд, ток, электрлік потенциал және басқа да көптеген басқа факторларға байланысты болуы мүмкін.
• Гравитациялық потенциал тек теріс мәндерді қабылдай алады, бірақ жалпы потенциалдық энергия кез келген мәнді қабылдай алады.
