La energía que tiene un objeto debido a su elevación se llama energía potencial gravitacional. Para la energía potencial gravitacional, su magnitud está determinada por las posiciones relativas de la Tierra y los objetos en el suelo. Cuanto mayor es la masa del objeto, mayor es su posición y mayor es su capacidad para realizar un trabajo, mayor es la energía potencial gravitacional que tiene el objeto.
Índice
Definición de energía potencial gravitacional
Factores determinantes
Fórmula
Análisis detallado
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Reglas
Introducción a la energía potencial
Tipos de energía potencial
Propiedades de la energía potencial
Definición de potencial gravitacional energía y trabajo realizado por la gravedad
Factores determinantes
Fórmula
Análisis detallado
Regla
Introducción al potencial energía
Tipos de energía potencial
La naturaleza de la energía potencial
Gravitación energía potencial y trabajo gravitacional
Ampliar y editar este párrafo Gravitacional energía potencial
Definición
Objeto La energía que tiene debido a ser elevado se llama energía potencial gravitacional. Es la generalización de la energía potencial gravitacional en circunstancias especiales. Es la energía que tiene un objeto bajo la acción de la gravedad y está determinada por su posición en el espacio. El tamaño está relacionado con el punto de referencia seleccionado para determinar su posición en el espacio. La energía potencial gravitacional de un objeto en un determinado punto del espacio es igual al trabajo realizado por la gravedad al mover el objeto desde ese punto hasta un punto de referencia.
Determinantes
Para la energía potencial gravitacional, su magnitud está determinada por las posiciones relativas de la Tierra y los objetos en el suelo. Cuanto mayor es la masa del objeto, mayor es su posición y mayor es su capacidad para realizar un trabajo, más energía potencial gravitacional tiene el objeto.
Fórmula
La fórmula de la energía potencial gravitacional: Ep=mgh (Ep es energía potencial gravitacional, m es masa, g es coeficiente de gravedad, igual a 9,8 N/kg)
Análisis detallado
Para determinar si un objeto tiene energía potencial gravitacional, la clave es ver si el objeto está elevado en relación con un determinado plano, es decir, si tiene una determinada altura relativa. al avión. Si la hay, entonces el objeto tiene energía potencial gravitacional; si no, entonces el objeto no tiene energía potencial gravitacional. En física, la energía potencial gravitacional de un objeto es proporcional a la masa del objeto y a la altura a la que se eleva. Por tanto, Ep = mgh. La energía potencial gravitacional es una cantidad escalar y su unidad es el julio (J). A diferencia del trabajo, el signo del trabajo indica el efecto. Al comparar la magnitud, solo se compara el valor numérico, mientras que los números positivos en la energía potencial gravitacional son siempre mayores que los números negativos en la expresión de la energía potencial gravitacional. La altura h es relativa, la energía potencial gravitacional. Los valores también son relativos. Decimos que un objeto tiene energía potencial gravitacional mgh, que es relativa a un determinado plano horizontal. Sea cero la altura de este plano horizontal. Este plano horizontal se llama plano de referencia. la energía potencial gravitacional es cero. Por lo tanto, el plano de referencia también se llama 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 hacer la gravedad sobre el objeto y cuántas otras formas de energía puede obtener el objeto, es cuánto La energía potencial gravitacional lo es, pero no significa gravedad. Si la energía potencial es 0, no tiene la capacidad de realizar trabajo, lo cual está determinado por su relatividad. Cuando la gravedad realiza un trabajo positivo, la energía potencial gravitacional disminuye y viceversa. viceversa. La 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 realmente complicado. Primero, el problema de los dos cuerpos (el problema del movimiento gravitacional entre dos objetos) debe convertirse en. un problema de un solo cuerpo (el problema de un objeto que se mueve debido a la atracción gravitacional de otro objeto fijo se analiza en algunos libros de texto de física general y de mecánica física teórica). Entonces, el proceso de movimiento lineal se considera como el límite de la elíptica. Proceso de movimiento Resuelva según la tercera ley de Kepler. Además, si buscas la velocidad instantánea antes de la colisión, primero puedes usar la conservación del momento para determinar la relación de las velocidades de los dos objetos antes de la colisión, y luego usar la conservación de la energía mecánica para encontrar la velocidad. Sin embargo, en el momento de la colisión, este método requiere que los objetos que colisionan sean esferas de diferentes tamaños. De lo contrario, si solo se consideran puntos de partículas, la energía potencial gravitacional en el momento antes de la colisión es infinita negativa.
Si se considera que g es una variable, entonces la energía potencial gravitacional pasa a 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 al movimiento mecánico se llama energía mecánica. Incluir la energía cinética y la energía potencial también incluye la energía potencial gravitacional y la energía potencial elástica. Dado que la gravedad y la gravitación universal son fuerzas de la misma naturaleza, cuando no se puede ignorar la altura del objeto, es más apropiado llamarla energía potencial gravitacional. energía potencial gravitacional, es decir, la energía potencial gravitacional es energía potencial gravitacional. En el programa de estudios actual, además de discutir específicamente el cambio de gravedad con el cambio de posición del objeto (latitud y altitud) en la tierra, se considera la gravedad. ser igual a la gravitación universal Por lo tanto, la energía potencial gravitacional de un objeto también puede considerarse igual a la energía potencial gravitacional. La energía potencial gravitacional y la energía potencial elástica
* es un subíndice. La 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 bastante complicado. En primer lugar, se debe transformar el problema de los dos cuerpos (el problema del movimiento gravitacional entre dos objetos). en un solo El problema del cuerpo (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 de física teórica), y luego considera el proceso de movimiento lineal como una elíptica. Límite del proceso de movimiento, resuelto según la tercera ley de Kepler. Además, si buscas la velocidad instantánea antes de la colisión, primero puedes usar la conservación del momento para determinar la relación de las velocidades de los dos objetos antes de la colisión, y luego usar la conservación de la energía mecánica para encontrar la velocidad. Sin embargo, en el momento de la colisión, este método requiere que los objetos que colisionan sean esferas de diferentes tamaños. De lo contrario, si solo se consideran puntos de partículas, la energía potencial gravitacional en el momento antes de la colisión es infinita negativa. Si se considera que g es una variable, entonces la energía potencial gravitacional pasa a energía potencial gravitacional. La expresión de la energía potencial gravitacional es -GMm/r, pero la energía potencial cero está en el infinito. La relación entre el trabajo de la gravedad y la energía potencial gravitacional: W=EP1-EP2
Regla
Cuando la gravedad hace un trabajo positivo, la energía potencial gravitacional disminuye. Cuando la gravedad hace un trabajo negativo, la energía potencial gravitacional disminuye. La 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 el cambio en la energía potencial gravitacional, es decir, el trabajo realizado por la gravedad no cambiará debido a los diferentes planos de referencia
Editar Segmento de energía potencial
Introducción
Cuando las personas hincan pilotes, primero levantan el martillo pesado en alto y luego, cuando el martillo pesado cae, los pilotes pueden clavarse en el suelo. El martillo pesado puede realizar un trabajo porque se eleva a gran altura. La energía que posee el objeto levantado se llama energía potencial gravitacional. Cuanto mayor es la masa de un objeto y cuanto más alto se eleva, mayor es la energía potencial gravitacional que tiene. Un peso levantado tiene energía potencial gravitacional. Cuanto mayor es la masa del peso, más alto se eleva y más trabajo realiza cuando cae, lo que significa mayor es la energía potencial gravitacional del peso. (No todo levantamiento es obra del hombre, pero la altura que se eleva con respecto al plano horizontal es la altura que se eleva). El arquero dobla el arco y, después de soltarlo, el arco doblado puede disparar la flecha. El resorte comprimido puede levantar el peso que lo presiona después de relajarse. Tanto los arcos como los resortes pueden realizar trabajo debido a la deformación elástica. La energía que poseen los objetos deformados 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 gravitacional] es la energía que posee un objeto debido a la gravedad. La fórmula es EP=mgh (m es la masa, g debe tomarse como 9,8 N/kg, h es la altura del objeto según el plano horizontal. ) [Energía potencial elástica] Energía potencial) es la energía que tiene un objeto debido a la deformación elástica. La fórmula es EP=1/2 kx^2 [Energía potencial molecular] es la energía generada por la fuerza de interacción entre moléculas. dividido en repulsión y gravedad. Está relativamente equilibrado cuando está en la posición de equilibrio. Cuando es menor que la posición de equilibrio, muestra repulsión. Cuando es mayor que la posición de equilibrio, muestra gravedad. Pero en cualquier momento la gravedad y la repulsión existen al mismo tiempo. [Energía potencial eléctrica] La carga eléctrica tiene energía determinada por su posición debido a la acción del campo eléctrico en el campo eléctrico, lo que se llama energía potencial eléctrica.
De hecho, existe una cierta relación entre la energía potencial Ep, la fuerza F y la distancia h (la energía potencial elástica es x, la energía potencial gravitacional es r, etc.), es decir, d (Ep)/dh = F. También se puede escribir como Ep=∫Fdh, que es la cantidad de trabajo realizado por la fuerza conservativa.
Propiedades de la energía potencial
La energía potencial es un tipo de energía con una dimensión energética. La unidad bajo el Sistema Internacional de Unidades es el Joule (J). se trata de física de partículas al electrón voltio (eV), que en el sistema de unidades gaussiano es el ergio (ergio). La energía potencial generalmente se representa mediante "Ep", y también se utilizan comúnmente "W", "U" y "V". La energía potencial es una función escalar. Cuando un objeto tiene energía potencial con múltiples objetos o tiene múltiples energías potenciales, la energía potencial total de este objeto es la suma algebraica de todas las energías potenciales. De la definición se puede ver que la energía potencial depende de la configuración relativa de dos o más objetos y es exclusiva de dos o más objetos. Sin embargo, en un sistema conservador compuesto por dos objetos A y B, si tomamos un objeto A como marco de referencia, la energía potencial solo depende de la posición relativa del otro objeto B. En este momento, sin causar confusión, solemos referirnos a "la energía potencial de A y B" como "la energía potencial de B". Por ejemplo, las cargas en un campo eléctrico tienen energía potencial electrostática, u otro cuerpo celeste cerca de otro cuerpo celeste tiene energía potencial gravitacional. Además, a veces solo hay un objeto en el sistema conservativo, y la energía potencial proviene del desplazamiento relativo entre las distintas partes dentro del objeto. En este momento, también decimos que la energía potencial la posee este objeto. Por ejemplo, un resorte o una esfera aislante con una carga distribuida por el cuerpo. Cabe señalar que incluso en el mismo lugar en el mismo campo de fuerza conservativo, la energía potencial de diferentes objetos es generalmente diferente. Por ejemplo, dentro del alcance de la gravedad, la energía potencial gravitacional de un objeto depende no sólo de su altura, sino también de su altura. sino también de su masa.
Editar este párrafo Energía potencial gravitacional y trabajo gravitacional
Comparar el proyecto Trabajo gravitacional energía potencial gravitacional
Significado físico El trabajo realizado por la gravedad sobre un objeto se debe a la interacción entre el objeto y la tierra
La expresión Wg=G△h=mg△h Ep=mgh
Los factores que afectan el tamaño son la gravedad G y la inicial, La diferencia de altura △h de la posición final, la gravedad mg y la altura h de una determinada posición
Las características solo están relacionadas con la diferencia de altura entre las posiciones inicial y final, y no tienen nada que ver con la elección de trayectoria y plano de referencia
Está relacionado con la selección del plano de referencia Objetos en la misma posición
Cantidad de proceso y cantidad de estado
Conexión: El proceso de trabajo realizado por la gravedad es el proceso de cambio de energía potencial gravitacional. Cuando la gravedad realiza un trabajo positivo, la energía potencial gravitacional disminuye, la gravedad realiza un trabajo negativo y la energía potencial gravitacional aumenta y la energía potencial gravitacional cambia en consecuencia. a la cantidad de trabajo realizado por la gravedad, es decir, Wg=Ep1-Ep2