複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

引力勢能

鎖定
指物體(特別指天體)在引力場中具有的勢能。其詳細定義為:一天體在中心天體的引力作用下由無窮遠處勻速運動至某位置,這一過程中,外力做的總功為引力勢能。
物理學中,通常把無窮遠處定義為引力勢能的零勢能點。
中文名
引力勢能
外文名
gravitational potential energy
解    釋
物體在引力場中具有的勢能
表達式
-GMm/r

目錄

引力勢能定義

一天體m在中心天體M的引力作用下由無窮遠處勻速運動至某位置A點,這一過程中,外力(要使m勻速運動,m上必然還有一個與引力等大反向的外力)所做的功
為引力勢能
若無窮遠處為引力勢能的零勢能點,則引力勢能表達式即為
。其中,G引力常數r為兩天體質心間的距離,Mm為兩天體的質量值

引力勢能推導

m從無窮遠處拉至A的過程中,Mm的間距不斷減小,萬有引力和外力不斷增大,是變力。處理變力做功問題,需要藉助積分。
從無窮遠處(勢能零點)向A點運動時,萬有引力/外力—距離圖 從無窮遠處(勢能零點)向A點運動時,萬有引力/外力—距離圖
設A點與M質心相距
先關注微元,再整體思考,可得 [1] 
[2] 
,即
.
參考資料