Gravitationspotential Energiezeichen

Nov 01 2020

Es folgt eine kleine Ableitung, damit ich meine Frage erklären kann. Die potentielle Energie der Gravitation ist:

$$(*)U_g = -\frac{GMm}{r}$$

Und:

$$ \Delta U =-GMm(\frac{1}{r_{final}} - \frac{1}{r_{initial}}) $$

Wenn etwas Masse $m$ wird eine Höhe genommen $h$ über dem Boden erhalten wir:

$$ \Delta U =-GMm(\frac{1}{R+h} - \frac{1}{R}) = \frac{GMmh}{R(R+h)} $$ Annäherung $h\ll R$ ::

$$ \Delta U = \frac{GMmh}{R^2} $$ und wenn wir bezeichnen $g=\frac{GM}{R^2}$ wir bekommen das vertraute $$ \Delta U = mgh$$

Das geht in der Tat Hand in Hand mit (*), da das Objekt weiter vom Erdmittelpunkt entfernt war und daher PE erhielt.

Nun zur Frage: Bedeutet das, dass wir das PE immer als "negativer" ausdrücken sollten, je näher wir der Erde sind? Ich sehe einige Texte, die PE darstellen, die größer werden, wenn Sie sich der Erde nähern, und das verwirrt mich ziemlich.

Antworten

1 BioPhysicist Nov 01 2020 at 01:37

Ja, die potentielle Energie nimmt in Richtung der Kraft ab. Die potenzielle Energie nimmt also ab, wenn Sie sich der Erde nähern. Alle Texte, die besagen, dass die potenzielle Energie näher an der Erde zunimmt, sollten nicht ernst genommen werden. Die Texte könnten über die Größe der potentiellen Energie sprechen , aber das ist überhaupt kein nützliches Konzept.