Работа и потенциальная энергия в поле тяготения

 

Установленный Ньютоном закон всемирного тяготения гласит:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Гравитационная силаилисила тяготения– это сила, с которой две материальные точки притягивают друг друга, пропорциональная массам этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними – гравитационная постоянная. Эта сила направлена вдоль прямой, проходящей через взаимодействующие материальные точки.g, где

Рассмотрим два тела массами m1,m2(считаем их материальными точками) и будем их сближать от расстоянияr1доr2.

Элементарная работа на пути drбудет . Полная работа

.

Т.е. . Величина

(3.11)

называется потенциальной энергией тела в поле всемирного тяготения.

Если между телами действует сила притяжения, то Up<0;

если между телами действует сила отталкивания, то Up>0.

Из выражения (3.11) следует, что максимальное) удалены друг от друга (U¥значение потенциальной энергии тяготеющие тела будут иметь тогда, когда они бесконечно (r=p= 0).

Введем величину называемую потенциалом гравитационного поля.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Потенциал).¥– это скалярная величина, численно равная работе по перемещению в гравитационном поле тела единичной массы из данной точки поля на бесконечность (r=

; или . Поле можно характеризовать потенциальной энергией, которой обладает в данном месте материальная точка.

Получаем, что . Зная потенциал, можно вычислить работу, совершаемую над частицей массой «m» силами поля при перемещении ее из положения 1 в положение 2: .

В потенциальном поле можно провести поверхность, имеющую одинаковый потенциал. Такая поверхность называетсяэквипотенциальной.

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: