高校物理(用語)「万有引力による位置エネルギー」
★万有引力による位置エネルギー(universal gravitational potential energy)
無限遠を基準としたときの、質量m[kg]の物体の万有引力による位置エネルギーU[J]は、
U=−G・Mm/r
で表される。
なお、Gは万有引力定数、Mは地球の質量、rは地球の中心からの距離です。
いきなり説明なしに「無限遠」と言いましたが、その意味がわかりにくいと思います。
イメージ的には、「充分に遠い、ある特定の点」と考えて大丈夫です。
宇宙空間のある特定の点を「無限遠」としてそこを位置エネルギーの基準とすれば、そこより低い位置の位置エネルギーはマイナスです。宇宙空間は地球上の人から見れば上方にある。つまり、地球上は「無限遠」から見れば下にあるので、位置エネルギーはマイナスです。
また、「無限遠」に向かって進む場合、万有引力のする仕事はマイナスで、エネルギー=仕事だからUはマイナスだ。と考えても良いでしょう。
計算では、万有引力の式の定積分でも求めることができます。
万有引力による位置エネルギーの式の導き方について詳しくは、こちらをご覧ください。
勉強とか抜きにして、興味がある人には面白い本です。自分も読みました。
◆ 関連項目
万有引力、万有引力による位置エネルギーの導き方
円運動・単振動・万有引力まとめ
江間淳の書籍はこちら
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
最高級の指導を提供します!メール添削も好評です!
プロ家庭教師の江間です。 AE個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/ http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
2021年06月24日
この記事へのコメント
コメントを書く
こんなヤツです

年齢:41
職業:プロ家庭教師、AE個別学習室(えまじゅく)代表、翻訳者
ウェブサイトURL:http://www.a-ema.com/
メールアドレス:j@a-ema.com
一言:アプリ、メルマガ、電子書籍提供中です。アマゾンやGooglePlayで「江間淳」で検索!
江間淳の書籍一覧 → http://amzn.to/2m9LTvN