引力势能为什么是负的
在讨论引力势能时 , 一般选无限远处的势能为零 。在引力场范围内引力势能均为负值 。因为引力做正功时 , 其势能是减小的 。也就是说 , 由远到近移动质点时 , 系统的引力势能是逐渐减小的 。或者说在无限远以内 , 引力势能均为负值 。
物体(特别指天体)在引力场中具有的势能叫做引力势能 。物理学中经常把无穷远处定为引力势能的零势能点 , 引力势能表达式是E=-GMm/r , G为引力常数 , M为产生引力场物体(中心天体)的质量 , m为研究对象的质量 , r为两者质心的距离 。
以地球为例 , 设地球质量为M , 其无穷远处为势能零点 , 则当质量为m的物体自无穷远处移动到距离地球r处时 , 引力消耗势能做功为
【引力势能为什么是负的】当质量体m由无穷远处(零势能点)移动到距离地球r处 , 引力做功Wp=GMm/r,即引力势能减少了这么多 , 则该处的引力势能EP=0-GMm/r=-GMm/r 。
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