▷ Yerçekimi potansiyeli nedir? (formül)

Bu makale fizikte yerçekimi potansiyelinin ne olduğunu açıklıyor. Benzer şekilde, yerçekimi potansiyelinin nasıl hesaplandığını, yerçekimi potansiyelinin çözülmüş bir egzersizini ve eş potansiyel bir yüzeyin nelerden oluştuğunu keşfedeceksiniz.

Yerçekimi potansiyeli nedir?

Fizikte, yerçekimi potansiyeli (veya yerçekimi potansiyeli ), yerçekimi alanını ölçmek için kullanılan bir niceliktir.

Daha doğrusu, bir noktadaki çekim potansiyelinin değeri, bir kuvvetin bir cismi sabit hızla çekim alanındaki o noktaya taşımak için yapması gereken işi gösterir.

Kütlesine bakılmaksızın tüm cisimlerin bir çekim alanı oluşturduğunu unutmayın. Bu nedenle tüm cisimler aynı zamanda bir çekim potansiyeli de üretir. Bununla birlikte, geri kalanı neredeyse sıfır olduğundan, yalnızca gezegenler gibi yeterince büyük kütlelerin çekim alanları dikkate alınır.

Yerçekimi potansiyeli formülü

Bir noktadaki noktasal kütlenin yarattığı yer çekimi potansiyeli, evrensel yer çekimi sabitinin çarpımından bu kütlenin nokta kütlesi ile yer çekimi potansiyelinin hesaplandığı nokta arasındaki mesafeye bölünmesine eşittir.

Başka bir deyişle yerçekimi potansiyelinin formülü aşağıdaki gibidir:

$V=-\cfrac{G\cdot M}{r}$

Altın:

$V$

birimi J/kg olan yerçekimi potansiyelidir.
$G$

değeri evrensel yerçekimi sabitidir

$6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2$

.
$M$

yerçekimi alanını yaratan vücudun kilogram cinsinden ifade edilen kütlesidir.
$r$

yerçekimi alanını oluşturan cisim ile ilgilenilen nokta arasındaki metre cinsinden ifade edilen mesafedir.

Ek olarak, yerçekimi potansiyeli süperpozisyon ilkesini karşılar; bu, yerçekimi alanını oluşturan birden fazla kütle varsa, bir noktadaki yerçekimi potansiyelinin o noktadaki tüm kütlelerin yerçekimi potansiyellerinin toplamı olduğu anlamına gelir.

$\displaystyle V_T=\sum _{i=1}^n V_i=V_1+V_2+V_3+\dots+ V_n$

Yerçekimi potansiyelinin hesaplanmasına örnek

Yerçekimi potansiyelinin tanımını ve formülünü gördükten sonra, bu bölümde bu fiziksel miktarın hesaplanmasına ilişkin çözülmüş bir örneği görebilirsiniz.

8·10· ²⁰ kg’lık bir nokta kütlenin, 6,5·10· ⁷ m uzaklıkta bulunan bir noktada oluşturduğu çekim potansiyeli nedir?

Yerçekimi potansiyelini belirlemek için yukarıda gördüğümüz formülü kullanmamız gerekir:

$V=-\cfrac{G\cdot M}{r}$

Şimdi verileri formülde yerine koyuyoruz ve yerçekimi potansiyelini hesaplıyoruz:

$V=-\cfrac{6,674\cdot 10^{-11} \cdot 8\cdot 10^{20}}{6,5\cdot 10^7}=-821,42 \ J/kg [/ latex] <h2 class="wp-block-heading"><span class="ez-toc-section" id="Superficie-equipotencial"></span> surface équipotentielle<span class="ez-toc-section-end"></span></h2> <p> Une <strong>surface équipotentielle</strong> est constituée de tous les points de l’espace qui ont le même potentiel gravitationnel. Dans l’image suivante, vous pouvez voir plusieurs surfaces équipotentielles représentées. Chaque cercle correspond à un potentiel gravitationnel différent et constitue donc une surface équipotentielle. </p> <figure class="wp-block-image aligncenter size-full is-resized"><img decoding="async" loading="lazy" src="https://physigeek.com/wp-content/uploads/2023/09/potentiel-gravitationnel-de-surface-equipotentiel.png" alt="surface équipotentielle" class="wp-image-3985" width="290" height="318" srcset="https://physigeek.com/wp-content/uploads/2023/09/potentiel-gravitationnel-de-surface-equipotentiel-273x300.png 273w, https://physigeek.com/wp-content/uploads/2023/09/potentiel-gravitationnel-de-surface-equipotentiel.png 543w" sizes="(max-width: 273px) 100vw, 273px"></figure> <p> Notez que plus le point du champ gravitationnel est éloigné du centre du corps qui crée le champ, plus le potentiel gravitationnel est grand. De plus, chaque point ne peut appartenir qu’à une seule surface équipotentielle, puisque le potentiel gravitationnel en un point a une seule valeur. </p> <h2 class="wp-block-heading"><span class="ez-toc-section" id="Potencial-gravitatorio-y-energia-potencial-gravitatoria"></span> Potentiel gravitationnel et énergie potentielle gravitationnelle<span class="ez-toc-section-end"></span></h2> <p> <strong>L’énergie potentielle gravitationnelle</strong> est l’énergie potentielle qu’un corps acquiert lorsqu’il est placé en un point dans un champ gravitationnel. Ainsi, l’énergie potentielle gravitationnelle peut être calculée à partir du potentiel gravitationnel, puisqu’ils sont liés par la formule suivante : [latex]V=\cfrac{E_p}{m}” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”589″ width=”2122″ style=”vertical-align: -12px;”></p> </p> <p style=$ Altın:

$V$

birimi J/kg olan bir noktadaki çekim potansiyelidir.
$E_p$

joule cinsinden ifade edilen, bir noktadaki çekim potansiyel enerjisidir.
$m$

Yerçekimi alanına yerleştirilen ve üzerine yerçekimi kuvvetinin etki ettiği cismin kilogram cinsinden ifade edilen kütlesidir.

Dolayısıyla bir noktadaki çekim potansiyeli aynı zamanda bir cismin kendisini çekim alanında o noktaya yerleştirerek elde ettiği birim madde başına potansiyel enerji olarak da tanımlanabilir.

➤ Bakınız: yerçekimi potansiyel enerjisinin formülü

Yer çekimsel potansiyel