Ich habe ein Problem damit, absolute Gravitationspotentialenergie zu verstehen?

Question

Ich habe ein Problem damit, absolute Gravitationspotentialenergie zu verstehen?

M.Ahmad

Mein derzeitiges Konzept über potentielle Energie ist: „Wenn an einem Körper gearbeitet wird, wenn er sich an einem Punkt befindet (angenommen als Null-PE), legt er eine gewisse Distanz zurück. Danach, wenn es sich frei bewegen kann, verrichtet es die gleiche Arbeit. Also bekomme ich meine Arbeit zurück, als ob ich sie in diesem Körper gespeichert hätte. Aber wenn der Körper nicht zu meinem zugewiesenen Wert von Null zurückkehrt oder sich mit anderen Worten davon wegbewegt, dann wäre die potenzielle Energie negativ. Siehe folgende Abb.:

Wenn das Objekt von Punkt A nach B gebracht wird, hat es nach meinem Verständnis einen positiven PE.
Wenn es sich jedoch in Richtung O bewegt, ist sein PE negativ. Korrigiere mich, wenn ich falsch liege .

Hier nun die Frage:

Absolute Gravitations-PE ist definiert als „Arbeit, die durch Gravitationskraft geleistet wird, um einen Körper von einer bestimmten Position ins Unendliche zu bewegen“.

In Ordnung, einverstanden. Es ist also offensichtlich, dass, wenn der Erdmittelpunkt (O) als Null-PE genommen wird, der absolute PE negativ wäre.

Jetzt sagt mein Buch:

Dabei ist U das absolute PE r der Abstand vom Erdmittelpunkt.

Betrachten Sie die folgende Abbildung: Es ist deutlich zu sehen, dass Workdone'y' größer als Workdone'x' ist, was meinem Lehrbuch widerspricht.

Oder mit anderen Worten, wenn Workdone -50 und -5 ist, welches wäre größer?

Garyp

Dein Aufbau verwirrt mich. In beiden Fällen ist die geleistete Arbeit negativ, sodass die potentielle Energie zunimmt. Es erhöht sich für den Fall mehr"

y

$y$ "als falls"

x

$x$ ". Können Sie erklären, warum Sie das stört? Ich weise darauf hin, dass Sie eine Sprache haben, die etwas schlampig klingt. In Ihrem Absatz, der mit "Nach meinem Verständnis" beginnt, schließen Sie, dass die PE positiv davon abgeht

0

$0$ und negativ in Richtung

0

$0$ . Tatsächlich ist PE in beiden Fällen negativ, aber die Änderung von PE hat unterschiedliche Vorzeichen. Bist du deswegen verwirrt?

M.Ahmad

@garyp Ja PE steigt, aber der Grund dafür in meinem Buch ist "wenn r steigt, wird U auch steigen" Und das stört mich. PE ist positiv, wenn obj. von 0 weggeht (wenn es erlaubt ist, sich frei zu bewegen) und negativ, wenn obj. gegen 0 geht (wenn es erlaubt ist, sich frei zu bewegen). Obwohl obj. kann sich nicht von o entfernen, wenn es sich frei bewegen darf, aber wenn es sich bewegt, sollte PE an dem Punkt, an dem es ursprünglich war, positiv sein. Wie kann man sagen, es ist neg. in beiden Fällen? Und meine Hauptfrage lautet: "Wenn Workdone -50 und -5 ist, welches wäre größer?"

Garyp

"Aber wenn es sich bewegt, dann sollte PE an dem Punkt, an dem es ursprünglich war, positiv sein." Das ist nicht richtig. Wenn Sie erklären können, warum Sie das glauben, können wir die Dinge vielleicht entwirren. Es könnte auch erklären, warum Sie die Antwort auf die Frage „Wenn Workdone -50 und -5 ist, welches wäre größer?“ wissen möchten. Wie geschrieben, diese Frage ist zweideutig. Ich sehe keinen Zusammenhang zwischen dieser Frage und dem, was Sie davor geschrieben haben.

M.Ahmad

Ich denke, wenn ich an einem Körper gearbeitet habe, der Energie speichert, und wenn es ihm erlaubt ist, sich zu bewegen, wird dieser Körper die gleiche Arbeit machen, die ich an ihm gemacht habe (PE wird + sein). Aber wenn es nicht die gleiche Arbeit geleistet hat, die ich an ihm geleistet habe, ist PE negativ. @garyp

Garyp

Ihr Verständnis von potentieller Energie ist falsch. Ich werde versuchen, etwas Zeit zu finden, um eine vollständige Antwort zu geben. Vielleicht helfen diese Punkte vorerst weiter. 1.) Objekte haben keine potentielle Energie, Systeme schon 2.) potentielle Energie ist so definiert:

Δ U = - W_{i n t e r n a l}

$\Delta U = -W_\mathrm{internal}$ , die Arbeit, die von systeminternen Kräften verrichtet wird. Wenn ich ein Objekt von der Erde wegdrücke, ist die Quelle der Arbeit extern (ich), und die Arbeit, die ich verrichte, ist positiv. Die Erde wendet eine innere Kraft (Schwerkraft) an und verrichtet negative Arbeit. Die Veränderung der potentiellen Energie, das Negative der inneren Arbeit, ist positiv.

Daniel Sank

Der Titel ist keine Frage, warum steht am Ende des Titels ein Fragezeichen?

RW Vogel

Das Referenzniveau für potentielle Gravitationsenergie wird oft im Unendlichen gewählt, weil es die Formel vereinfacht (ein Term statt zwei). Bei dieser Wahl ist der PE immer negativ, steigt aber (auf einen kleineren negativen Wert), wenn Sie „nach oben“ gehen.

Antworten (3)

Ich habe ein Problem damit, absolute Gravitationspotentialenergie zu verstehen?

Dein Aufbau verwirrt mich. In beiden Fällen ist die geleistete Arbeit negativ, sodass die potentielle Energie zunimmt. Es erhöht sich für den Fall mehr" $y$ "als falls" $x$ ". Können Sie erklären, warum Sie das stört? Ich weise darauf hin, dass Sie eine Sprache haben, die etwas schlampig klingt. In Ihrem Absatz, der mit "Nach meinem Verständnis" beginnt, schließen Sie, dass die PE positiv davon abgeht $0$ und negativ in Richtung $0$ . Tatsächlich ist PE in beiden Fällen negativ, aber die Änderung von PE hat unterschiedliche Vorzeichen. Bist du deswegen verwirrt?
@garyp Ja PE steigt, aber der Grund dafür in meinem Buch ist "wenn r steigt, wird U auch steigen" Und das stört mich. PE ist positiv, wenn obj. von 0 weggeht (wenn es erlaubt ist, sich frei zu bewegen) und negativ, wenn obj. gegen 0 geht (wenn es erlaubt ist, sich frei zu bewegen). Obwohl obj. kann sich nicht von o entfernen, wenn es sich frei bewegen darf, aber wenn es sich bewegt, sollte PE an dem Punkt, an dem es ursprünglich war, positiv sein. Wie kann man sagen, es ist neg. in beiden Fällen? Und meine Hauptfrage lautet: "Wenn Workdone -50 und -5 ist, welches wäre größer?"
"Aber wenn es sich bewegt, dann sollte PE an dem Punkt, an dem es ursprünglich war, positiv sein." Das ist nicht richtig. Wenn Sie erklären können, warum Sie das glauben, können wir die Dinge vielleicht entwirren. Es könnte auch erklären, warum Sie die Antwort auf die Frage „Wenn Workdone -50 und -5 ist, welches wäre größer?“ wissen möchten. Wie geschrieben, diese Frage ist zweideutig. Ich sehe keinen Zusammenhang zwischen dieser Frage und dem, was Sie davor geschrieben haben.
Ich denke, wenn ich an einem Körper gearbeitet habe, der Energie speichert, und wenn es ihm erlaubt ist, sich zu bewegen, wird dieser Körper die gleiche Arbeit machen, die ich an ihm gemacht habe (PE wird + sein). Aber wenn es nicht die gleiche Arbeit geleistet hat, die ich an ihm geleistet habe, ist PE negativ. @garyp
Ihr Verständnis von potentieller Energie ist falsch. Ich werde versuchen, etwas Zeit zu finden, um eine vollständige Antwort zu geben. Vielleicht helfen diese Punkte vorerst weiter. 1.) Objekte haben keine potentielle Energie, Systeme schon 2.) potentielle Energie ist so definiert: $\Delta U = -W_\mathrm{internal}$ , die Arbeit, die von systeminternen Kräften verrichtet wird. Wenn ich ein Objekt von der Erde wegdrücke, ist die Quelle der Arbeit extern (ich), und die Arbeit, die ich verrichte, ist positiv. Die Erde wendet eine innere Kraft (Schwerkraft) an und verrichtet negative Arbeit. Die Veränderung der potentiellen Energie, das Negative der inneren Arbeit, ist positiv.
Der Titel ist keine Frage, warum steht am Ende des Titels ein Fragezeichen?
Das Referenzniveau für potentielle Gravitationsenergie wird oft im Unendlichen gewählt, weil es die Formel vereinfacht (ein Term statt zwei). Bei dieser Wahl ist der PE immer negativ, steigt aber (auf einen kleineren negativen Wert), wenn Sie „nach oben“ gehen.

David Weiß · Answer 1

Der Punkt, an dem Sie der potenziellen Energie der Gravitation einen Wert von Null zuweisen, ist völlig willkürlich. Im Laufe der Jahre haben sich Physiker darauf festgelegt, Gravitationsenergie von Null für ein Objekt als unendlich weit entfernt und stationär zu definieren. Diese Zuordnung hat einige Vorteile, wenn man die gesamte mechanische Energie eines umkreisenden Körpers (z. B. eines Planeten) betrachtet, die sich aus der potenziellen Energie der Gravitation plus der kinetischen Energie dieses Körpers zusammensetzt:

Ein Objekt mit negativer mechanischer Gesamtenergie ist "gebunden", was bedeutet, dass Sie sicher wissen, dass ein solches Objekt einen Planeten oder Stern auf einer elliptischen Umlaufbahn umkreist
Ein Objekt mit einer mechanischen Gesamtenergie von Null befindet sich entweder bereits im Unendlichen und bewegt sich nicht, oder es passiert einen Planeten oder Stern auf einer parabolischen Bahn und landet schließlich unendlich weit entfernt und bewegt sich nicht
Ein Objekt mit positiver mechanischer Gesamtenergie ist entweder unendlich weit entfernt und entfernt sich, oder es passiert einen Planeten oder Stern auf einer hyperbolischen Bahn und wird schließlich unendlich weit entfernt sein und sich entfernen

Agnius Wassilauskas · Answer 2

Meiner Meinung nach ist es nicht gut, die absolute Gravitationspotentialenergie zu definieren . Gravitationspotentialenergie ist definiert als:

U = - G \frac{M_{1} M_{2}}{R}

$U = -G \frac{m_{1}m_{2}}{r}$ Also wann

r \to \infty

$r \to \infty$ , Dann

U \to 0

$U \to 0$ . Somit hat jedes physische Objekt in unendlicher Entfernung von der Erde eine potentielle Energie von Null. Siehe auch Gravitationsenergie und Gravitationspotential .

Sammy Rennmaus · Answer 3

Falls $x$ Das System beginnt mit Gravitationspotentialenergie (GPE) von $-5$ und endet mit GPE von $0$ . Der GPE wurde also um erhöht $+5$ Weil $-5+5=0$ . Die geleistete Arbeit ist $+5$ .

Falls $y$ das System startet mit GPE of $-50$ und endet mit GPE von $0$ . Der GPE wurde also um erhöht $+50$ Weil $-50+50=0$ . Die geleistete Arbeit ist $+50$ .

Für den Fall wurde mehr Arbeit geleistet $y$ als im Fall $x$ Weil $+50 > +5$ .

Ich habe ein Problem damit, absolute Gravitationspotentialenergie zu verstehen?

M.Ahmad

Garyp

M.Ahmad

Garyp

M.Ahmad

Garyp

Daniel Sank

RW Vogel

Antworten (3)

David Weiß

Agnius Wassilauskas

Sammy Rennmaus

Gravitationspotentialdifferenz

Potenzielle Energiedefinition in Bezug auf die geleistete Arbeit

Zeichenfehler bei der Berechnung der Formel für die elektrostatische potentielle Energie! [Duplikat]

Warum ist die Arbeit, die beim Bewegen einer Einheitsmasse von unendlich zu einem Punkt (wo ein Gravitationsfeld existiert) verrichtet wird, negativ?

Arbeit durch Gravitationskraft

Was bedeutet das negative Vorzeichen in W=−ΔUW=−ΔUW = -\Delta U?

Zeichen im Nachweis der Gravitationspotentialenergie (GPE)

Meine gesamte potenzielle Energie?

Verwechslung mit F=−∇VF=−∇VF=-\nabla V, FFF konservativ

Inwiefern ist die von einer Kraft auf einen Körper geleistete Arbeit negativ?