Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Потенциальная энергия в гравитационном поле (в поле всемирного тяготения)



Установленный Ньютоном закон всемирного тяготения гласит:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Гравитационная сила или сила тяготения – это сила, с которой две материальные точки притягивают друг друга, пропорциональная массам этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними , где g – гравитационная постоянная. Эта сила направлена вдоль прямой, проходящей через взаимодействующие материальные точки.

Рассмотрим два тела массами m1, m2 (считаем их материальными точками) и будем их сближать от расстояния r1 до r2.

Элементарная работа на пути dr будет . Полная работа

.

Т.е. . Величина

(3.11)

называется потенциальной энергией тела в поле всемирного тяготения.

Если между телами действует сила притяжения, то Up<0;

если между телами действует сила отталкивания, то Up>0.

Из выражения (3.11) следует, что максимальное значение потенциальной энергии тяготеющие тела будут иметь тогда, когда они бесконечно (r = ¥) удалены друг от друга (Up = 0).

Введем величину называемую потенциалом гравитационного поля.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Потенциал – это скалярная величина, численно равная работе по перемещению в гравитационном поле тела единичной массы из данной точки поля на бесконечность (r=¥).

; или . Поле можно характеризовать потенциальной энергией, которой обладает в данном месте материальная точка.

Получаем, что . Зная потенциал, можно вычислить работу, совершаемую над частицей массой «m» силами поля при перемещении ее из положения 1 в положение 2: .

В потенциальном поле можно провести поверхность, имеющую одинаковый потенциал. Такая поверхность называется эквипотенциальной.





Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 668 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.007 с)...