Гравитационната потенциална енергия срещу потенциалната енергия
Гравитационната потенциална енергия и потенциалната енергия са две важни понятия в механиката и статиката на физическите тела. Тази статия накратко обяснява първо двете концепции и след това сравнява приликите и разликите между тях.
Какво представлява гравитационната потенциална енергия?
За да се разбере гравитационната потенциална енергия, са необходими фонови познания в гравитационните полета. Гравитацията е силата, която възниква поради която и да е маса. Масата е необходимото и достатъчно условие за гравитацията. Има гравитационно поле, определено около всяка маса. Вземете маси m 1 и m 2, поставени на разстояние r една от друга. Гравитационната сила между тези две маси е Gm 1.m 2 / r 2, където G е универсалната гравитационна константа. Тъй като отрицателните маси не присъстват, гравитационната сила винаги е привлекателна. Няма отблъскващи гравитационни сили. Трябва да се отбележи, че гравитационните сили също са взаимни. Това означава, че силата m 1 упражнява m 2е равно и противоположно на силата m 2, упражняваща m 1. Гравитационният потенциал в дадена точка се дефинира като обемът на извършената работа върху единица маса при пренасянето му от безкрайност към дадената точка. Тъй като гравитационният потенциал в безкрайността е нула и количеството работа, която трябва да се извърши, е отрицателно, гравитационният потенциал винаги е отрицателен. Гравитационната потенциална енергия на даден обект се дефинира като работата, извършена върху обекта, когато обектът се отвежда от безкрайност до споменатата точка. Това също е равно на произведението на гравитационния потенциал и масата на обекта. Тъй като масата на обекта винаги е положителна и гравитационният потенциал на която и да е точка е отрицателен, гравитационната потенциална енергия на всеки обект също е отрицателна.
Какво е потенциална енергия?
Потенциалната енергия на обекта е енергията на обекта, дължаща се на поставянето на обекта. Потенциалната енергия може да има много форми. Гравитационната потенциална енергия е потенциалната енергия на обект, който придобива маса поради поставянето на обекта. Електрическата потенциална енергия, която е известна също като електростатична потенциална енергия, е енергията на обект, който има заряд, който изпитва поради поставянето. Магнитната потенциална енергия, която е известна още като електродинамична потенциална енергия, е енергията, изпитвана от обект с магнитно поле поради поставянето. Гравитационната потенциална енергия може да бъде само отрицателна. Съществуват и други форми на потенциална енергия като ядрена потенциална енергия, химическа потенциална енергия и еластична потенциална енергия. Потенциална енергия може да възникне поради контактни сили. Този тип потенциална енергия се изпитва в еластична потенциална енергия. Повечето от другите потенциални енергии възникват поради полета.
Каква е разликата между потенциалната енергия и гравитационната потенциална енергия?
• Гравитационната потенциална енергия зависи само от гравитационния потенциал на точката и масата на обекта.
• Потенциалната енергия може да зависи от много други фактори като заряд, ток, електрически потенциал и много други.
• Гравитационният потенциал може да приема само отрицателни стойности, но като цяло потенциалната енергия може да приема всякаква стойност.
