¿Cuáles son los detalles de la energía potencial gravitacional?
Definición: La energía que tiene un objeto al ser elevado se llama energía potencial gravitacional.
Es una generalización de la energía potencial gravitacional en circunstancias especiales. Es un objeto bajo la acción de la gravedad que tiene una energía determinada por su posición espacial y su tamaño está relacionado con el punto de referencia seleccionado para determinar su posición espacial. posición. La energía potencial gravitacional de un objeto en un determinado punto del espacio es igual al trabajo realizado por la gravedad cuando el objeto se mueve desde ese punto hasta un punto de referencia.
El factor decisivo
Para la energía potencial gravitacional, su magnitud está determinada por las posiciones relativas de la Tierra y los objetos terrestres. Cuanto mayor es la masa, mayor es la posición y cuanto mayor es la potencia de trabajo de un objeto, mayor es su energía potencial gravitacional.
Fórmula:
Fórmula de energía potencial gravitacional: Ep=mgh (Ep es energía potencial gravitacional, m es masa, g es coeficiente de gravedad, igual a 9,8N/kg).
Análisis detallado:
Para determinar si un objeto tiene energía potencial gravitacional, la clave es ver si el objeto está elevado con respecto a un determinado plano, es decir, si tiene una cierta altura respecto al plano. Si es así, el objeto tiene energía potencial gravitacional; si no, el objeto no tiene energía potencial gravitacional.
En física, la energía potencial gravitacional de un objeto es directamente proporcional a la masa del objeto y a la altura a la que se eleva el objeto. Entonces obtenemos Ep=mgh. La energía potencial gravitacional es una cantidad escalar y su unidad es el foco (j). A diferencia del trabajo, el signo del trabajo indica el efecto de la acción. Cuando es grande, solo se compara el valor numérico en la expresión de la energía potencial gravitacional, debido a que la altura h es relativa, el valor de la energía potencial gravitacional también lo es; relativo. Decimos que un objeto tiene energía potencial gravitacional mgh, que es relativa a un determinado plano horizontal. La altura de este plano horizontal se considera cero y este plano horizontal se denomina plano de referencia. Cuando el objeto está ubicado en este plano de referencia, la energía potencial gravitacional es cero, por lo que este plano de referencia también se denomina plano de energía potencial cero. La comprensión de la energía potencial gravitacional en la física clásica es que cuando un objeto está en una posición relativa al plano de referencia, cuánto trabajo puede realizar la gravedad sobre el objeto y cuántas otras formas de energía puede obtener, es decir, cuántas otras formas de energía puede obtener. cuánta energía potencial gravitacional es. Pero eso no significa que no haya capacidad para realizar trabajo cuando la energía potencial gravitacional es cero. Esto está determinado por su relatividad. Cuando la gravedad realiza un trabajo positivo, la energía potencial gravitacional disminuye; de lo contrario, aumenta. Energía potencial gravitacional de dos objetos que se atraen sólo por la gravedad: El proceso de dos objetos que se atraen sólo por la gravedad es en realidad muy complicado. 1. Convierta el problema de dos cuerpos (el problema del movimiento gravitacional entre dos objetos) en un problema único (el problema de un objeto que se mueve debido a la fuerza gravitacional de otro objeto fijo). El método de transformación se analiza en algunos libros de texto de física general y libros de texto teóricos de mecánica física). Entonces el proceso de movimiento lineal debe considerarse como el límite del movimiento elíptico y resolverse según la tercera ley de Kepler. Además, si encuentra la velocidad instantánea antes de la colisión, puede determinar la relación de las velocidades de los dos objetos antes de la colisión mediante la conservación del momento y luego obtener la velocidad en el momento de la colisión mediante la conservación de la energía mecánica. Pero este método requiere que los objetos que colisionan sean esferas de diferentes tamaños. De lo contrario, si solo se consideran partículas, la energía potencial gravitacional en el momento anterior a la colisión es infinito negativo.
Si g se considera una variable, entonces la energía potencial gravitacional pasará a ser energía potencial gravitacional. La expresión de la energía potencial gravitacional es -GMm/r, pero la energía potencial cero está en el infinito.
La energía que posee un objeto debido a su movimiento mecánico se llama energía mecánica. Incluye energía cinética y energía potencial, y la energía potencial incluye energía potencial gravitacional y energía potencial elástica. Debido a que la gravitación universal y la gravitación universal son fuerzas de la misma naturaleza, cuando no se puede ignorar la altura del objeto, es más apropiado llamarlo energía potencial gravitacional, es decir, la energía potencial gravitacional es energía potencial gravitacional. En el programa de examen actual, además de discutir específicamente el cambio de la gravedad con la posición (latitud y altitud) de los objetos en la Tierra, se considera que la gravedad es igual a la gravitación universal, por lo que la energía potencial gravitacional del objeto también puede ser consideró.
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La energía potencial gravitacional de dos objetos que se atraen únicamente por la gravedad: El proceso de dos objetos que se atraen únicamente por la gravedad es en realidad bastante complicado. Primero, necesitamos convertir el problema de dos cuerpos (el problema del movimiento gravitacional entre dos objetos) en un problema único (el problema de un objeto que se mueve debido a la fuerza gravitacional de otro objeto fijo). El método de transformación se analiza de manera general. libros de texto de física y libros de texto de mecánica física teórica), y luego consideran el proceso de movimiento lineal como el límite del proceso de movimiento elíptico.
Según la tercera ley de Kepler, además, si se encuentra la velocidad instantánea antes de la colisión, se puede determinar la relación de las velocidades de dos objetos antes de la colisión mediante la conservación del momento y luego obtener la velocidad en el momento de la colisión mediante la conservación del momento mecánico. energía. Pero este método requiere que los objetos que colisionan sean esferas de diferentes tamaños. De lo contrario, si se consideran solo partículas, la energía potencial gravitacional en el momento anterior a la colisión es infinito negativo.
Si g se considera una variable, entonces la energía potencial gravitacional pasará a ser energía potencial gravitacional. La expresión de la energía potencial gravitacional es -GMm/r, pero la energía potencial cero está en el infinito.
Relación entre trabajo gravitacional y energía potencial gravitacional: W=EP1-EP2.
Ley:
Cuando la gravedad hace un trabajo positivo, su energía potencial disminuye; cuando la gravedad hace un trabajo negativo, su energía potencial aumenta. Suplemento: la energía potencial gravitacional es relativa y la pregunta debe responderse según el sistema de referencia seleccionado, pero el trabajo realizado por la gravedad es absoluto. En otras palabras, la energía potencial gravitacional cambiará con el cambio del plano de referencia, pero la cantidad de cambio de la energía potencial gravitacional, es decir, el trabajo realizado por la gravedad, no será diferente según el plano de referencia.
Introducción a la energía potencial:
Al hincar pilotes, las personas primero levantan el martillo pesado. Cuando el martillo pesado cae, los pilotes pueden clavarse en el suelo. La razón por la que el peso funciona es porque se levanta y la energía del objeto levantado se llama energía potencial gravitacional. Cuanto mayor es la masa de un objeto, más alto se eleva y mayor es su energía potencial gravitacional. El peso que se levanta tiene energía potencial gravitacional. Cuanto mayor es el peso del peso, más alto se eleva y más trabajo realiza cuando cae, lo que significa mayor es la energía potencial gravitacional del peso. (No todos los ascensores son hechos por el hombre, pero la altura que se eleva con respecto al plano horizontal es la altura del ascensor).
El arquero dobla el arco y lo suelta para disparar la flecha. Un resorte comprimido puede levantar el peso cuando está relajado. Tanto los arcos como los resortes pueden realizar trabajo debido a la deformación elástica, y la energía de un objeto deformado elásticamente se llama energía potencial elástica. Cuanto mayor es la deformación elástica de un objeto, mayor es su energía potencial elástica.
Categorías de energía potencial:
La energía potencial se divide en energía potencial gravitacional, energía potencial elástica, energía potencial molecular, energía potencial eléctrica, energía potencial gravitacional, etc. La energía potencial es energía infinita.
[Energía potencial de gravedad] es la energía que posee un objeto debido a la gravedad. La fórmula es EP=mgh (m es la masa, g debe ser 9,8 N/kg y h es la altura del objeto. objeto según el plano horizontal).
] (La energía potencial elástica es la energía de un objeto debido a la deformación elástica. La fórmula es EP = 1/2kx 2 [Energía potencial molecular] es la energía generada por la interacción entre moléculas, que se divide en repulsión y atracción. En posición de equilibrio, equilibrio relativo Cuando es menor que la posición de equilibrio, es repulsivo, y cuando es mayor que la posición de equilibrio, es atracción. ] Carga y posición en el campo eléctrico. La energía relevante se llama energía potencial eléctrica. De hecho, la energía potencial Ep tiene una cierta relación con la fuerza F y la distancia H (energía potencial elástica X, energía potencial gravitacional R, etc. ), es decir, D (EP)/DH = F, que también se puede escribir como Ep=∫Fdh, que es la magnitud del trabajo realizado por la fuerza conservativa
Propiedades de la energía potencial:
La energía potencial es un tipo de energía con una dimensión energética. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad es el Joule (J). Además, cuando se trata de electronvoltios (eV). física de partículas y la energía potencial generalmente se expresa como "Ep" en el sistema de unidades gaussianas. "W", "U" y "V" también se usan comúnmente. objeto tiene la energía potencial de múltiples objetos o * * * tiene múltiples energías potenciales, la energía potencial total del objeto es la suma algebraica de todas las energías potenciales
Según definición, la energía potencial depende de. la configuración relativa de dos o más objetos y está ocupada por dos o más objetos. Sin embargo, en un sistema conservativo que consta de dos objetos A y B, si tomamos un objeto A como en el marco de referencia, la energía potencial solo depende de. la posición relativa de otro objeto B. En este momento, sin causar confusión, a menudo nos referimos a la "energía potencial de A y B" como "la energía potencial de B", como la carga en el campo eléctrico. energía potencial, u otro cuerpo celeste cercano tiene energía potencial gravitacional. Además, el sistema conservador a veces tiene un solo objeto, y la energía potencial proviene del desplazamiento relativo entre las partes internas del objeto. la energía potencial la posee este objeto. Por ejemplo, un resorte o una bola aislante con una gran cantidad de cargas distribuidas. Cabe señalar que incluso en el mismo lugar con el mismo campo de fuerza conservativo, la energía potencial de diferentes objetos es igual. generalmente diferente. Por ejemplo, en el rango gravitacional, la energía potencial gravitacional de un objeto no sólo depende de él tanto como de su altura, sino que también depende de su masa.