انرژی پتانسیل گرانشی در مقابل انرژی بالقوه
انرژی پتانسیل گرانشی و انرژی پتانسیل دو مفهوم مهم در مکانیک و استاتیک اجسام فیزیکی هستند. این مقاله ابتدا این دو مفهوم را به اختصار توضیح می دهد و سپس شباهت ها و تفاوت های بین آنها را مقایسه می کند.
انرژی پتانسیل گرانشی چیست؟
برای درک انرژی پتانسیل گرانشی، دانش پس زمینه در زمینه های گرانشی مورد نیاز است. گرانش نیرویی است که در اثر هر جرمی ایجاد می شود. جرم شرط لازم و کافی برای گرانش است. یک میدان گرانشی در اطراف هر جرمی تعریف شده است.جرم‌های m1 و m2 را در فاصله r از یکدیگر قرار دهید. نیروی گرانشی بین این دو جرم G.m1m2 / r2 است، جایی که G برابر است ثابت جهانی گرانش از آنجایی که جرم منفی وجود ندارد، نیروی گرانش همیشه جذاب است. هیچ نیروی گرانشی دافعه ای وجود ندارد. لازم به ذکر است که نیروهای گرانشی نیز متقابل هستند. یعنی نیروی m1 بر m2 برابر و مخالف نیروی m2 است اعمال بر m1 پتانسیل گرانشی در یک نقطه به عنوان مقدار کار انجام شده بر روی یک واحد جرم هنگام رساندن آن از بینهایت به نقطه داده شده تعریف می شود. از آنجایی که پتانسیل گرانشی در بی نهایت صفر است و مقدار کاری که باید انجام شود منفی است، پتانسیل گرانشی همیشه منفی است. انرژی پتانسیل گرانشی یک جسم به عنوان کار انجام شده بر روی جسم زمانی که جسم از بینهایت به نقطه مذکور برده می شود، تعریف می شود. این نیز برابر است با حاصل ضرب پتانسیل گرانشی و جرم جسم.از آنجایی که جرم جسم همیشه مثبت و پتانسیل گرانشی هر نقطه منفی است، انرژی پتانسیل گرانشی هر جسم نیز منفی است.
انرژی بالقوه چیست؟
انرژی بالقوه یک جسم، انرژی یک جسم به دلیل قرار گرفتن جسم است. انرژی بالقوه می تواند اشکال مختلفی داشته باشد. انرژی پتانسیل گرانشی انرژی پتانسیل یک جسم با جرم است که در اثر قرار گرفتن جسم بدست می‌آید. انرژی پتانسیل الکتریکی، که به عنوان انرژی پتانسیل الکترواستاتیک نیز شناخته می شود، انرژی جسمی است که در اثر قرار گرفتن، باری را تجربه می کند. انرژی پتانسیل مغناطیسی، که به عنوان انرژی پتانسیل الکترودینامیکی نیز شناخته می شود، انرژی است که توسط یک جسم دارای میدان مغناطیسی به دلیل قرار گرفتن آن تجربه می شود. انرژی پتانسیل گرانشی فقط می تواند منفی باشد. اشکال دیگری از انرژی بالقوه مانند انرژی پتانسیل هسته ای، انرژی پتانسیل شیمیایی و انرژی پتانسیل الاستیک وجود دارد.انرژی بالقوه می تواند به دلیل نیروهای تماسی رخ دهد. این نوع انرژی پتانسیل در انرژی پتانسیل الاستیک تجربه می شود. بیشتر انرژی‌های بالقوه دیگر به دلیل میدان‌ها رخ می‌دهند.
تفاوت بین انرژی بالقوه و انرژی بالقوه گرانشی چیست؟
• انرژی پتانسیل گرانشی فقط به پتانسیل گرانشی نقطه و جرم جسم بستگی دارد.
• انرژی بالقوه می تواند به بسیاری از عوامل دیگر مانند شارژ، جریان، پتانسیل الکتریکی و بسیاری دیگر بستگی داشته باشد.
• پتانسیل گرانشی فقط می تواند مقادیر منفی بگیرد، اما انرژی پتانسیل، به طور کلی، می تواند هر مقداری را بگیرد.
