Aká je štandardná referenčná úroveň pre použitie vo fyzike pri meraní gravitačnej potenciálnej energie (GPE)?

odpoveď:

Odpoveď závisí od toho, čo potrebujete vedieť. Môže to byť úroveň zeme alebo ťažisko objektov.

vysvetlenie:

V prípade jednoduchých výpočtov pohybu strely bude zaujímavé vedieť, aká je kinetická energia projektilu v mieste, kde pristane. To robí niektoré z matematiky trochu jednoduchšie. Potenciálna energia v maximálnej výške je

#U = mgh #

kde # # H je výška nad bodom pristátia. Potom môžete použiť na výpočet kinetickej energie, keď projektil pristane #h = 0 #.

Ak počítate orbitálne pohyby planét, mesiacov a satelitov, je oveľa lepšie použiť ťažisko každého objektu. Napríklad na výpočet potenciálnej energie systému Zeme-Mesiaca by ste potrebovali túto rovnicu:

#U = (G m_ (zem) m _ ("mesiac")) / r #

kde # G # je univerzálna gravitačná konštanta # M # termíny sú masy zeme a mesiaca a # R # je vzdialenosť medzi centrami Zeme a Mesiaca.

Táto rovnica je stále správna pre objekty padajúce na zem, ale poznanie potenciálnej energie pre niečo, čo spadá do stredu Zeme, nie je veľmi užitočná informácia. Ak sa chcete dozvedieť o pohybe baseballu, s vedomím, že ste asi 4000 míľ od centra Zeme, nebude pre vás veľmi užitočná.