O que e a energia potencial gravitacional de um sistema de duas particulas..?

O que é a energia potencial gravitacional de um sistema de duas partículas, formado por uma partícula de 5,4 kg e uma partícula de 2,8 kg com uma atração gravitacional de 2.7 multiplicado por 10-12 N?

Se você triplicar a separação entre as partículas, a quantidade de trabalho é feito pela força gravitacional entre as partículas?

A quantidade de trabalho é feito por você?

Resposta

A magnitude da força da gravidade é:

F = G m1 m2 / r ^ 2

Resolver isso para o raio

r = sqrt (G m1 m2 / F)

Energia potencial gravitacional é dada por:

U = - G m1 m2 / r

Substituir o r da lei de força dá-lhe:

U = - sqrt (F G m1 m2)

Dão-lhe a força e as massas. Você pode procurar, grande G. Newton Plugnchug para obter a sua energia potencial. Note que é negativo. A energia potencial é considerada como sendo zero no infinito e cai como as partículas se aproximar.

Energia potencial é inversamente proporcional a r. Assim se você multiplicar r n, você tem que dividir a energia potencial por n. O trabalho que você faz é a diferença entre as energias iniciais e finais do potencial.

W = U(nr) - U(r)

= U (r) / n - U(r)

= U(r) (1/n - 1)

= sqrt (F G m1 m2) (1-1/n)

Lembre-se que a energia potencial é negativa, então você tem que trabalhar para empurrar as partículas ainda mais longe.

Ou não funciona a gravidade é um pouco de uma questão de semântica. Você pode optar por abordar um problema de duas maneiras.

1) Gravidade cria um campo de energia potencial, e você não diz que ela funciona. Portanto, sua resposta seria zero. O trabalho total realizado é o trabalho que você faz, que resulta em um ganho de energia potencial.

2) A gravidade é uma força que funciona, mas não contribuem a energia potencial. Assim, sua resposta seria que a gravidade negativa o trabalho que você faz. O que significa o trabalho total realizado sobre a partícula seria zero.