14.10
Объект с массой m, первоначально находящийся на расстоянии r1 от центра Земли, смещается на r2. Поскольку объект движется в гравитационном поле Земли, его потенциальная энергия изменяется от U1 до U2. Изменение потенциальной энергии равно работе, выполняемой гравитационной силой для смещения объекта.
Здесь проделанная работа равна отрицательному интегралу величин гравитационной силы и смещения. При замене гравитационной силы и интегрировании в пределах r1 и r2 U 2 минус U1 равно гравитационной постоянной величине, умноженной на произведение двух масс, умноженных на единицу на r1 минус единица на r2.
Если считать расстояние r2 бесконечным, где гравитационное поле Земли пренебрежимо мало, то потенциальная энергия U2 равна нулю.
Следовательно, гравитационная потенциальная энергия для любых двух масс, разделенных расстоянием r, выражается как минус G, умноженное на произведение двух масс, деленное на r.
Как правило, потенциальная энергия увеличивается по мере удаления масс друг от друга. Его максимальное значение равно нулю для масс, находящихся на бесконечном расстоянии друг от друга.
Поскольку гравитационная сила является потенциальной силой, работа, совершаемая для перемещения объекта между двумя точками в гравитационном поле, в к…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.