Koja je standardna referentna razina za korištenje u fizici pri mjerenju gravitacijske potencijalne energije (GPE)?

Odgovor:

Odgovor ovisi o tome što trebate znati. To može biti tlo ili centar mase predmeta.

Obrazloženje:

U slučaju jednostavnih izračuna kretanja projektila bit će zanimljivo znati koja je kinetička energija projektila na mjestu gdje se slijeće. To čini neke matematike malo lakšim. Potencijalna energija na maksimalnoj visini je

#U = mgh #

gdje # # H je visina iznad točke slijetanja. Nakon toga to možete upotrijebiti za izračunavanje kinetičke energije kada projektil padne #h = 0 #.

Ako izračunavate orbitalne pokrete planeta, satelita i satelita, mnogo je bolje koristiti centar mase svakog objekta. Na primjer, da biste izračunali potencijalnu energiju sustava Zemlja-mjesec, trebate ovu jednadžbu:

#U = (G m_ (zemlja) m _ ("mjesec")) / r #

gdje # G # je univerzalna gravitacijska konstanta, # M # termini su mase Zemlje i Mjeseca, i # R # je udaljenost između središta zemlje i mjeseca.

Ta je jednadžba još uvijek ispravna za objekte koji padaju na tlo, ali poznavanje potencijalne energije za nešto što pada u središte zemlje nije vrlo korisna informacija. Ako želite znati o pokretu bejzbola, znajući da ste udaljeni oko 4000 milja od središta Zemlje, to vam neće biti od velike koristi.