引力势能

✍ dations ◷ 2025-11-22 21:07:32 #万有引力,能量

重力势能是指物体因为大质量物体的万有引力而具有的势能,其大小与其到大质量的距离有关。

E p = G M m r {\displaystyle E_{p}=-{\frac {GMm}{r}}}

其中G为万有引力常数,M、m分别为两物体质量,r为两者距离。

依据经典力学,在两个或更多的质量之间存在着重力势能。能量守恒要求这种重力势能永远是负值。

令无穷远处为势能零点,则有

W = r F d r {\displaystyle W=\int _{r}^{\infty }{\vec {F}}\cdot d{\vec {r}}}

且万有引力
F = G M m r 2 r ^ {\displaystyle {\vec {F}}={\frac {GMm}{r^{2}}}{\widehat {r}}}

解得
W = G M m r {\displaystyle W={\frac {GMm}{r}}}

由于质点所减少的势能等于保守力对该质点所做的功,所以引力势能

E p = W = G M m r {\displaystyle E_{p}=-W=-{\frac {GMm}{r}}}

在广义相对论,重力势能被塑造成兰道-栗弗席兹赝张量 ,以允许经典力学的守恒定律能够获得保留。加上物质的应力-能量张量至兰道-栗弗席兹赝张量的结果是结合了物质和重力能赝张量导致散度为零的发散。有些人反对在基础上做如此的延伸,认为这样做在广义相对论中是不适当的,这是只是守恒律的需要所衍生的用途,在这样的情况下只是赝张量和真张量的结合。

相关

  • 机器视觉机器视觉(Machine Vision、MV)是配备有感测视觉仪器(如自动对焦相机或传感器)的检测机器,其中光学检测仪器占有比重非常高,可用于检测出各种产品的缺陷,或者用与判断并选择出物体,或
  • 电话拨号拨号连线,或称拨接上网、拨号上网,是指通过本地电话线经由调制解调器连接互联网,于1990年代网络刚兴起时比较普及,但因收费昂贵、速度慢,渐被宽带连线取代。根据国际通信联盟(Int
  • 古柯树古柯树(英语:Coca,学名:Erythroxylum coca),一种灌木,原生于南美洲的西北部秘鲁一带,叶中含有古柯碱,可用于提取可卡因,作为麻醉药,也可作为毒品,在当地原住民的传统文化中曾起过很重要
  • 亨利·福特亨利·福特(英语:Henry Ford,1863年7月30日-1947年4月7日),美国汽车工程师与企业家,福特汽车公司的建立者。亨利·福特是世界上第一位将装配线概念实际应用在工厂并大量生产而获得
  • 连恩大卫·利恩爵士,CBE(英语:Sir David Lean,1908年3月25日-1991年4月16日)是英国电影导演、电影大师,电影以气势磅礡,剧情动人著称。以《桂河大桥》、《阿拉伯的劳伦斯》、《日瓦戈医
  • 中国协和医学院北京协和医学院(英语:Peking Union Medical College,缩写为PUMC)位于中国北京,1917年由美国洛克菲勒基金会捐资,以约翰霍普金斯大学医学院为蓝本建立,是中国第一所开设八年制临床医
  • 魏馥兰魏馥兰(Francis John White,1870年-1959年)生于美国堪萨斯州,中国上海沪江大学校长。魏馥兰生于美国堪萨斯州,是堪萨斯州渥太华大学理学士与文学硕士,纽约州洛却斯脱神学院神学士,芝
  • 土木工程学土木工程(civil engineering),在中国大陆原先翻译为“公民建”(公用与民用建筑),是指一切和土、木有关的基础建设的计划、建造和维修。现时一般的土木工作项目包括:能源、水利及交
  • 雨海代在月球地质时代里,雨海代发生于38亿5千万年前至38亿年前之间,接续于酒海纪之后,内太阳系后期重轰击期的结束即在此一时期。早雨海世是形成雨海的撞击发生在此一时期刚开始的时
  • 光甾醇光甾醇(英语:Lumisterol,又叫光固醇,(3b,9b,10a,22E)-Ergosta-5,7,22-trien-3-ol)是一种分子式为C28H44O的类固醇化合物,是麦角固醇的(9β,10α)立体异构物。过去的维生素D1实际上