Unterschied zwischen Gravitationspotentialergie und elastischer Potentialergie

Gravitationspotentialergie im Vergleich zur elastischen potentiellen Energie

Gravitationspotentielle Energie und elastische Potentialergie sind zwei wichtige Mengen, die in der Mechanik diskutiert werden. Dieser Artikel wird versuchen, zu vergleichen und zu kontrastieren, was ihre Definitionen, ihre Ähnlichkeiten und Unterschiede sind.

Was ist Gravitationspotentialergie?

Um die gravitationale potentielle Energie zu verstehen, sind Hintergrundwissen in Gravitationsfeldern erforderlich. Schwerkraft ist die Kraft, die aufgrund jeder Masse auftritt. Masse ist die notwendige und der ausreichende Zustand für die Schwerkraft. Es gibt ein Gravitationsfeld um jede Masse. Nehmen Sie die Massen M1 und M2 in einer Entfernung r voneinander platziert. Die Gravitationskraft zwischen diesen beiden Massen ist g.M1.m2/r², wobei G die universelle Gravitationskonstante ist. Da negative Massen nicht vorhanden sind, ist die Gravitationskraft immer attraktiv. Es gibt keine abstoßenden Gravitationskräfte. Es muss angemerkt werden, dass auch Gravitationskräfte gegenseitig sind. Das bedeutet, dass die Kraft M1 auf M2 gleich ist und der Kraft M2 auf M1 ausübt. Das Gravitationspotential an einem Punkt ist definiert als die Menge an Arbeit, die an einer Einheitsmasse geleistet wird, wenn sie von unendlich zum angegebenen Punkt gebracht werden. Da das Gravitationspotential bei unendlich Null ist und die Arbeitenmenge negativ ist, ist das Gravitationspotential immer negativ. Die Gravitationspotentialergie eines Objekts ist definiert als die Arbeit am Objekt, wenn das Objekt von unendlich zu dem genannten Punkt übernommen wird. Dies entspricht auch dem Produkt des Gravitationspotentials und der Masse des Objekts. Da die Masse des Objekts immer positiv ist und das Gravitationspotential eines beliebigen Punktes negativ ist, ist die Gravitationspotentialergie eines Objekts ebenfalls negativ.

Was ist elastische potentielle Energie?

Elastizität ist eine sehr nützliche Eigenschaft der Materie. Es ist die Fähigkeit der Materialien, nach Entfernung der externen Kräfte in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren. Es wird beobachtet, dass die Kraft, die erforderlich ist, um eine elastische Stange zu halten, proportional zur gestreckten Länge der Stange ist. Die Verhältnismäßigkeitskonstante wird als Federkonstante bezeichnet und mit K bezeichnet. Dies gibt uns die Gleichung F = -KX. Das Minuszeichen steht für die umgekehrte Richtung von X zur Kraft. Die elastische potentielle Energie ist die Menge an Arbeit, die erforderlich ist, um das elastische Objekt um eine bestimmte Länge x zu strecken. Da die Kraft f (x) = kx angewendet wurde, entspricht die geleistete Arbeit der Integration von F (x) von Null bis x, in Bezug auf DX, das ist gleich KX²/2. Daher ist die potentielle Energie KX²/2. Es muss angemerkt werden.