Question

Podaj wzór na grawitacyjną energię potencjalną ciała o masie m w polu kuli ziemskiej,obliczoną przy założeniu Ep=0 dla r->nieskończoność.Wyjaśnij,dlaczego tak wyrażona energia jest ujemna. Wzór : Ep=-GMzm/r

Answer 1

Witaj :)

Szukany wzór jest zgodny z tym, który Ty podałeś:

Ep = - GMm/r

 

--- pierwszym uzasadnieniem jest uzasadnienie na logikę: jeśli Ep ---> 0 dla r ---> ∞, to ponieważ w miarę oddalania się masy m od Ziemi czyli w miarę wzrostu wysokości nad Ziemią Ep rośnie i ma rosnąć do zera, to ten wzrost Ep musi się odbywać po wartościach ujemnych aż do zera w ∞,

 

--- drugie uzasadnienie wynika z przyciągającego charakteru oddziaływań grawitacyjnych, co oznacza, że to układ Ziemia M - masa m wykonuje pracę przybliżania m do M kosztem swej Ep, która w tym przypadku musi maleć od zera w ∞ po wartościach ujemnych, bo nie ma innej możliwości,

 

--- trzecie uzasadnienie wynika z obliczenia pracy Wz siły zewnętrznej przeniesienia masy m z ∞, gdzie Ep=0 - na odległość r od środka Ziemi, która to praca posiada znak ujemny: Epr = Ep∞ + W = 0 + W < 0

 

Semper in altum................................pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)