Mi a szokásos referenciaszint a fizikában a gravitációs potenciál energia (GPE) mérésekor?

Válasz:

A válasz attól függ, hogy mit kell tudni. Lehet, hogy talajszint, vagy az objektumok tömegének középpontja.

Magyarázat:

Az egyszerű lövedékmozgás számítások esetében érdekes lesz tudni, hogy a lövedék kinetikus energiája azon a ponton van, ahol a lövedék leesik. Ez megkönnyíti a matematika néhány részét. A lehetséges magasság a maximális magasságban

#U = mgh #

hol # H # a leszállási pont feletti magasság. Ezután ezt a kinetikus energiát kiszámíthatja, amikor a lövedék a #h = 0 #.

Ha kiszámítja a bolygók, holdak és műholdak orbitális mozgásait, akkor sokkal jobb, ha az egyes tárgyak tömegét használja. Például a föld holdrendszer potenciális energiájának kiszámításához szüksége lenne erre az egyenletre:

#U = (G m_ (föld) m _ ("hold")) / r #

hol # G # az univerzális gravitációs állandó, a # M # a föld és a hold tömegei, és # R # a föld és a hold közepei közötti távolság.

Ez az egyenlet még mindig helyes a földre eső tárgyakra, de a föld közepére eső esetleges energia ismerete nem nagyon hasznos információ. Ha tudni akarja a baseball mozgását, tudva, hogy körülbelül 4000 mérföld van a föld közepétől, nem lesz számodra hasznos.