Skillnad mellan gravitationspotential energi och elastisk potentiell energi

Gravitationspotential Energi vs Elastisk Potentiell Energi

Gravitationspotential Energi och elastisk potentiell energi är två viktiga kvantiteter som diskuteras i mekanik. Den här artikeln kommer att försöka jämföra och kontrastera vad de definierar, deras likheter och skillnader.

Vad är gravitationspotential energi?

För att förstå gravitationspotentialenergin krävs bakgrundskunskap i gravitationsfält. Gravity är den kraft som uppstår på grund av någon massa. Massa är det nödvändiga och tillräckliga tillståndet för gravitationen. Det finns ett gravitationsfält definierat kring vilken massa som helst. Ta massor m1 och m2 placerade på avstånd r från varandra. Gravitationsstyrkan mellan dessa två massor är G. m1. m2 / r ² , där G är universell gravitationskonstanten. Eftersom negativa massor inte är närvarande är tyngdkraften alltid attraktiv. Det finns inga repulsiva gravitationskrafter. Det måste noteras att gravitationskrafterna också är ömsesidiga. Det betyder att kraften m1 utövar på m2 är lika och motsatt kraften m2 utövar på m1. Gravitationspotentialen vid en punkt definieras som mängden arbete som utförs på en enhetsmassa när den kommer från oändlighet till den angivna punkten. Eftersom gravitationspotentialen vid oändlighet är noll och mängden arbete måste göras är negativt, är gravitationspotentialen alltid negativ. En objekts gravitationspotential energi definieras som det arbete som utförs på objektet när objektet tas från oändlighet till nämnda punkt. Detta är också lika med produkten av gravitationspotentialen och objektets massa. Eftersom objektets massa alltid är positiv och gravitationspotentialen för vilken punkt som helst är negativ, är det också negativt att gravitationspotentialenergin hos något föremål är.

Vad är elastisk potentiell energi?

Elasticitet är en väldigt användbar egenskap av materia. Det är materialets förmåga att återgå till sin ursprungliga form efter det att de yttre krafterna har tagits bort. Det observeras att den kraft som krävs för att hålla en elastisk stång sträckt är proportionell mot stångens sträckta längd. Proportionalitetskonstanten är känd som fjäderkonstanten och betecknas med k. Detta ger oss ekvationen F = -kx. Minustecknet står för omvänd riktning av x till kraften. Den elastiska potentiella energin är den mängd arbete som krävs för att sträcka det elastiska objektet med en given längd x. Eftersom kraften som tillämpas F (x) = kx, är arbetet som är lika med integrationen av F (x) från noll till x, med avseende på dx, vilket är lika med kx ² / 2. Därför är den potentiella energin kx ² / 2.Det måste noteras att den potentiella energin hos något objekt som är fäst vid stångens ände beror inte på objektets massa utan endast på fjäderkonstanten och den sträckta längden.

Vad är skillnaden mellan gravitations- och elastisk potentiell energi? • Gravitationspotentialenergin är alltid negativ medan den elastiska potentiella energin alltid är positiv. • Gravitationspotentialenergin beror på objektets massa, men elastisk potentiell energi beror inte på massan.