¿Cuál es el nivel de referencia estándar para usar en física al medir la Energía Potencial Gravitacional (GPE)?

¿Cuál es el nivel de referencia estándar para usar en física al medir la Energía Potencial Gravitacional (GPE)?
Anonim

Responder:

La respuesta depende de lo que necesites saber. Puede ser el nivel del suelo, o el centro de masa de los objetos.

Explicación:

En el caso de cálculos simples de movimiento de proyectiles, será interesante saber cuál es la energía cinética del proyectil en el punto donde aterriza. Esto hace que algunas de las matemáticas sean un poco más fáciles. La energía potencial a altura máxima es

#U = mgh #

dónde # h # Es la altura por encima del punto de aterrizaje. Luego puede usar esto para calcular la energía cinética cuando el proyectil aterriza en #h = 0 #.

Si está calculando movimientos orbitales de planetas, lunas y satélites, es mucho mejor usar el centro de masa de cada objeto. Por ejemplo, para calcular la energía potencial del sistema tierra-luna necesitarías esta ecuación:

#U = (G m_ (tierra) m _ ("luna")) / r #

dónde #SOL# es la constante de gravitación universal, la #metro# los términos son las masas de la tierra y de la luna, y # r # Es la distancia entre los centros de la tierra y la luna.

Esta ecuación sigue siendo correcta para los objetos que caen al suelo, pero conocer la energía potencial para que algo caiga al centro de la tierra no es una información muy útil. Si quieres saber sobre el movimiento de una pelota de béisbol, saber que estás a unas 4000 millas del centro de la tierra no será de mucha utilidad para ti.