Quin és el nivell de referència estàndard que cal utilitzar en física quan es mesura l'energia potencial gravitatòria (GPE)?

Quin és el nivell de referència estàndard que cal utilitzar en física quan es mesura l'energia potencial gravitatòria (GPE)?
Anonim

Resposta:

La resposta depèn del que necessiteu saber. Pot ser que el nivell del sòl sigui el centre de massa dels objectes.

Explicació:

En el cas de càlculs de moviment de projectils simples, serà interessant saber quina és l'energia cinètica del projectil en el punt on aterra. Això fa que algunes de les matemàtiques siguin una mica més fàcils. L’energia potencial a l’altura màxima és

#U = mgh #

on # h # és l’altura per sobre del punt d’aterratge. A continuació, es pot utilitzar per calcular l’energia cinètica quan el projectil cau #h = 0 #.

Si calculeu moviments orbitals de planetes, llunes i satèl·lits, és molt millor utilitzar el centre de massa de cada objecte. Per exemple, per calcular l’energia potencial del sistema Terra-Lluna necessitareu aquesta equació:

#U = (G m_ (terra) m _ ("lluna")) / r #

on # G # és la constant de gravitació universal, la # m els termes són les masses de la terra i de la lluna, i # r # és la distància entre els centres de la terra i la lluna.

Aquesta equació segueix sent correcta per als objectes que cauen al sòl, però conèixer la potència potencial d'alguna cosa que cau al centre de la terra no és una informació molt útil. Si voleu saber sobre el moviment d’un beisbol, no us resultarà gaire útil saber que sou a uns 4.000 quilòmetres del centre de la terra.