Mikä on fysiikassa käytettävä standarditaso Gravitational Potential Energy (GPE): n mittaamisessa?

Vastaus:

Vastaus riippuu siitä, mitä sinun tarvitsee tietää. Se voi olla maataso tai esineiden massakeskiö.

Selitys:

Yksinkertaisten ammusten liikkeiden laskelmien tapauksessa on mielenkiintoista tietää, mitä ammuksen kineettinen energia on siinä pisteessä, jossa se laskeutuu. Tämä tekee matematiikasta hieman helpompaa. Mahdollinen energia maksimikorkeudessa on

#U = mgh #

missä # H # on korkeus laskupisteen yläpuolella. Tämän jälkeen voit laskea kineettisen energian, kun ammus laskeutuu #h = 0 #.

Jos lasket planeettojen, kuun ja satelliittien kiertoliikkeitä, on paljon parempi käyttää kunkin kohteen massakeskusta. Esimerkiksi maan kuun järjestelmän mahdollisen energian laskemiseksi tarvitset tätä yhtälöä:

#U = (G m_ (maa) m _ ("kuu")) / r #

missä # G # on yleinen gravitaatiovakio, # M # termit ovat maan ja kuun massat ja # R # on etäisyys maan ja kuun keskipisteiden välillä.

Tämä yhtälö on edelleen oikea, kun esineet putoavat maahan, mutta tietyn mahdollisen energian tunteminen jotain, joka putoaa maan keskelle, ei ole kovin hyödyllinen tieto. Jos haluat tietää baseballin liikkeestä, tietäen, että olet noin 4000 kilometrin päässä maan keskustasta, ei ole paljon hyötyä sinulle.