Energjia Potenciale Gravitacionale vs Energjia Potenciale Elastike
Energjia potenciale gravitacionale dhe energjia potenciale elastike janë dy sasi të rëndësishme të diskutuara në mekanikë. Ky artikull do të përpiqet të krahasojë dhe krahasojë se cilat janë përkufizimet, ngjashmëritë dhe dallimet e tyre.
Çfarë është Energjia Potenciale Gravitacionale?
Për të kuptuar energjinë potenciale gravitacionale, kërkohet njohuri në sfond në fushat gravitacionale. Graviteti është forca që ndodh për shkak të çdo mase. Masa është kushti i nevojshëm dhe i mjaftueshëm për gravitetin. Ekziston një fushë gravitacionale e përcaktuar rreth çdo mase. Merrni masat m1 dhe m2 të vendosura në një distancë r nga njëra-tjetra. Forca gravitacionale ndërmjet këtyre dy masave është G.m1.m2/r2, ku G është konstanta gravitacionale universale. Meqenëse masat negative nuk janë të pranishme, forca gravitacionale është gjithmonë tërheqëse. Nuk ka forca refuzuese gravitacionale. Duhet të theksohet se forcat gravitacionale janë gjithashtu të ndërsjella. Kjo do të thotë, forca që ushtron m1 në m2 është e barabartë dhe e kundërt me forcën që ushtron m2 në m1. Potenciali gravitacional në një pikë përcaktohet si sasia e punës së bërë në një njësi masë kur e sjell atë nga pafundësia në pikën e caktuar. Meqenëse potenciali gravitacional në pafundësi është zero dhe sasia e punës që duhet bërë është negative, potenciali gravitacional është gjithmonë negativ. Energjia potenciale gravitacionale e një objekti përcaktohet si puna e bërë në objekt kur objekti merret nga pafundësia në pikën e përmendur. Kjo është gjithashtu e barabartë me produktin e potencialit gravitacional dhe masën e objektit. Meqenëse masa e objektit është gjithmonë pozitive dhe potenciali gravitacional i çdo pike është negativ, energjia potenciale gravitacionale e çdo objekti është gjithashtu negative.
Çfarë është Energjia Potenciale Elastike?
Elasticiteti është një veti shumë e dobishme e materies. Është aftësia e materialeve për t'u kthyer në formën e tyre origjinale pasi të hiqen forcat e jashtme. Vërehet se forca e nevojshme për të mbajtur të shtrirë një shufër elastike është proporcionale me gjatësinë e shtrirë të shufrës. Konstanta e proporcionalitetit njihet si konstanta e pranverës dhe shënohet duke përdorur k. Kjo na jep ekuacionin F=-kx. Shenja minus qëndron për drejtimin e kundërt të x ndaj forcës. Energjia potenciale elastike është sasia e punës që kërkohet për të shtrirë objektin elastik me një gjatësi të caktuar x. Meqenëse forca e aplikuar F(x)=kx, puna e bërë është e barabartë me integrimin e F(x) nga zero në x, në lidhje me dx, që është e barabartë me kx2 /2. Prandaj, energjia potenciale është kx2/2. Duhet të theksohet se energjia potenciale e çdo objekti të lidhur në fundin e shufrës nuk varet nga masa e objektit, por vetëm nga konstanta e sustës dhe gjatësia e shtrirë.
Cili është ndryshimi midis energjisë potenciale gravitacionale dhe elastike?
• Energjia potenciale gravitacionale është gjithmonë negative ndërsa energjia potenciale elastike është gjithmonë pozitive.
• Energjia potenciale gravitacionale varet nga masa e objektit, por energjia potenciale elastike nuk varet nga masa.
