Verschil tussen gravitatie potentiële energie en elastische potentiële energie

Gravitatie Potentiële Energie tegen Elastische Potentiële Energie

Gravitatie Potentiële Energie en Elastische Potentiële Energie zijn twee belangrijke hoeveelheden besproken in mechanica. Dit artikel zal proberen te vergelijken en te contrasten wat zijn hun definities, hun overeenkomsten en verschillen.

Wat is Gravitatie Potentiële Energie?

Om de zwaartekrachtpotentiële energie te begrijpen, is achtergrondkennis in gravitatievelden vereist. Zwaartekracht is de kracht die optreedt door een massa. Massa is de noodzakelijke en voldoende conditie voor de zwaartekracht. Er is een gravitatieveld gedefinieerd rond elke massa. Neem massa's m1 en m2 op afstand van elkaar geplaatst. De zwaartekracht tussen deze twee massa's is G. m1. m2 / r ² , waar G de universele zwaartekrachtconstante is. Omdat negatieve massa's niet aanwezig zijn, is de zwaartekracht altijd aantrekkelijk. Er zijn geen afstotende gravitatiekrachten. Opgemerkt moet worden dat zwaartekrachtskrachten ook wederzijds zijn. Dat betekent dat de kracht m1 uitoefent op m2 gelijk is en tegengesteld is aan de kracht m2 oefent op m1 uit. Het gravitatiepotentieel op een punt wordt gedefinieerd als de hoeveelheid werk gedaan op een eenheidsmassa wanneer het van het oneindig tot het gegeven punt komt. Aangezien het zwaartekrachtpotentiaal bij oneindigheid nul is en de hoeveelheid werk moet worden gedaan is negatief, is het zwaartekrachtpotentieel altijd negatief. De zwaartekrachtpotentiële energie van een voorwerp wordt gedefinieerd als het werk dat op het voorwerp wordt gedaan wanneer het voorwerp van de oneindigheid tot het genoemde punt wordt genomen. Dit is ook gelijk aan het product van het zwaartekrachtpotentieel en de massa van het object. Aangezien de massa van het object altijd positief is en het zwaartekrachtpotentieel van elk punt negatief is, is de zwaartekrachtpotentiële energie van elk voorwerp ook negatief.

Wat is elastische potentiële energie?

Elasticiteit is een zeer nuttige eigenschap van materie. Het is de mogelijkheid van de materialen om terug te keren naar hun oorspronkelijke vorm nadat de externe krachten zijn verwijderd. Er wordt opgemerkt dat de kracht die nodig is om een ​​elastische staaf te houden, evenredig is met de gestrekte lengte van de staaf. De evenredigheidskonstante staat bekend als de veerkonstante en wordt aangeduid met k. Dit geeft ons de vergelijking F = -kx. Het minusteken staat voor de omgekeerde richting van x naar de kracht. De elastische potentiële energie is de hoeveelheid werk die nodig is om het elastische object met een bepaalde lengte x te strengen. Aangezien de kracht F (x) = kx is toegepast, is het werk gelijk aan de integratie van F (x) van nul tot x, ten opzichte van dx, dat is gelijk aan kx ² / 2. Daarom is de potentiële energie kx ² / 2.Opgemerkt moet worden dat de potentiële energie van elk voorwerp dat aan het uiteinde van de staaf is gehecht, niet afhankelijk is van de massa van het voorwerp, maar alleen op de veerkonstante en de gestrekte lengte.

Wat is het verschil tussen zwaartekracht- en elastische potentiële energie? • Gravitatiepotentiële energie is altijd negatief, terwijl de elastische potentiële energie altijd positief is. • Gravitatiepotentiële energie hangt af van de massa van het object, maar elastische potentiële energie is niet afhankelijk van de massa.