¿Tengo problemas para entender la energía potencial gravitatoria absoluta?

Question

¿Tengo problemas para entender la energía potencial gravitatoria absoluta?

M.Ahmad

Mi concepto actual sobre la energía potencial es que 'Si se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando está en un punto (tomado como cero PE), cubre cierta distancia. Luego, cuando se le permite moverse libremente, hace el mismo trabajo. Entonces, recupero mi trabajo como si lo hubiera almacenado en ese cuerpo. Pero si el cuerpo no vuelve a mi valor asignado de cero o, en otras palabras, comienza a alejarse de él, entonces la energía potencial sería negativa. Consulte la siguiente figura:

Según tengo entendido, si el objeto se lleva del punto A al B, entonces tenía un PE positivo.
Pero si comenzó a moverse hacia O, su PE sería negativo. Corrígeme si me equivoco .

Ahora aquí está la pregunta:

El PE gravitacional absoluto se define como 'El trabajo realizado por la fuerza gravitatoria para mover un cuerpo desde una cierta posición hasta el infinito'

Vale, de acuerdo. Entonces, es obvio que si el centro de la Tierra (O) se toma como PE cero, entonces el PE absoluto sería negativo.

Ahora mi libro dice:

Aquí U es absoluta PE r es la distancia desde el centro de la Tierra.

Considere la siguiente figura: Se puede ver claramente que Workdone'y' es mayor que Workdone'x', lo cual es contrario a mi libro de texto.

O dicho de otro modo, si Workdone es -50 y -5, ¿cuál sería mayor?

garyp

Tu configuración me confunde. En ambos casos, el trabajo realizado es negativo, por lo que la energía potencial aumenta. Aumenta más por si acaso"

y

$y$ "que en el caso"

x

$x$ ". ¿Puedes explicar por qué te molesta esto? Señalo que tienes un lenguaje que suena un poco descuidado. En tu párrafo que comienza "Según tengo entendido", concluyes que el PE es positivo alejándose de

0

$0$ y negativo yendo hacia

0

$0$ . De hecho PE es negativo en ambos casos, pero el cambio en PE tiene diferente signo. ¿Estás confundido acerca de eso?

M.Ahmad

@garyp Sí, PE aumenta, pero la razón de esto en mi libro es "si r aumenta, U también aumentará" Y eso me molesta. PE es positivo cuando obj. va alejándose de 0 (cuando se le permite moverse libremente) y negativo cuando obj. va hacia 0 (cuando se le permite moverse libremente). Aunque obj. no puede alejarse de o cuando se le permite moverse libremente, pero SI se mueve, PE en ese punto donde estaba inicialmente, debería ser positivo. CÓMO puedes decir que es neg. ¿en ambos casos? Y mi pregunta principal es "si Workdone es -50 y -5, ¿cuál sería mayor?"

garyp

"pero SI se mueve, entonces PE en ese punto donde estaba inicialmente, debería ser positivo". Esto no es correcto. Si puede explicar por qué cree que es así, podríamos desenredar las cosas. También podría explicar por qué desea saber la respuesta a "si Workdone es -50 y -5, ¿cuál sería mayor?" Tal como está escrita, esa pregunta es ambigua. No veo la conexión entre esa pregunta y lo que has escrito antes.

M.Ahmad

Pienso que cuando he hecho algún trabajo sobre un cuerpo que almacena energía en él, y cuando se le permite moverse, ese cuerpo hará el mismo trabajo que yo hice sobre él (PE será +). Pero si no hizo el mismo trabajo que hice en su PE será neg. @garyp

garyp

Su comprensión de la energía potencial es incorrecta. Intentaré encontrar algo de tiempo para dar una respuesta completa. Por ahora, tal vez estos puntos ayuden. 1.) los objetos no tienen energía potencial, los sistemas sí 2.) la energía potencial se define de esta manera:

Δ U = - W_{i n t e r n a l}

$\Delta U = -W_\mathrm{internal}$ , el trabajo realizado por fuerzas internas al sistema. Si empujo un objeto lejos de la Tierra, la fuente de trabajo es externa (yo), y el trabajo que hago es positivo. La Tierra aplica una fuerza interna (gravedad) y realiza un trabajo negativo. El cambio de energía potencial, el negativo del trabajo interno, es positivo.

DanielSank

El título no es una pregunta, entonces, ¿por qué hay un signo de interrogación al final del título?

RW pájaro

El nivel de referencia para la energía potencial gravitacional a menudo se elige en el infinito porque simplifica la fórmula (un término en lugar de dos). Con esta elección, el PE siempre es negativo, pero aumenta (a un negativo más pequeño) a medida que "sube".

Respuestas (3)

¿Tengo problemas para entender la energía potencial gravitatoria absoluta?

Tu configuración me confunde. En ambos casos, el trabajo realizado es negativo, por lo que la energía potencial aumenta. Aumenta más por si acaso" $y$ "que en el caso" $x$ ". ¿Puedes explicar por qué te molesta esto? Señalo que tienes un lenguaje que suena un poco descuidado. En tu párrafo que comienza "Según tengo entendido", concluyes que el PE es positivo alejándose de $0$ y negativo yendo hacia $0$ . De hecho PE es negativo en ambos casos, pero el cambio en PE tiene diferente signo. ¿Estás confundido acerca de eso?
@garyp Sí, PE aumenta, pero la razón de esto en mi libro es "si r aumenta, U también aumentará" Y eso me molesta. PE es positivo cuando obj. va alejándose de 0 (cuando se le permite moverse libremente) y negativo cuando obj. va hacia 0 (cuando se le permite moverse libremente). Aunque obj. no puede alejarse de o cuando se le permite moverse libremente, pero SI se mueve, PE en ese punto donde estaba inicialmente, debería ser positivo. CÓMO puedes decir que es neg. ¿en ambos casos? Y mi pregunta principal es "si Workdone es -50 y -5, ¿cuál sería mayor?"
"pero SI se mueve, entonces PE en ese punto donde estaba inicialmente, debería ser positivo". Esto no es correcto. Si puede explicar por qué cree que es así, podríamos desenredar las cosas. También podría explicar por qué desea saber la respuesta a "si Workdone es -50 y -5, ¿cuál sería mayor?" Tal como está escrita, esa pregunta es ambigua. No veo la conexión entre esa pregunta y lo que has escrito antes.
Pienso que cuando he hecho algún trabajo sobre un cuerpo que almacena energía en él, y cuando se le permite moverse, ese cuerpo hará el mismo trabajo que yo hice sobre él (PE será +). Pero si no hizo el mismo trabajo que hice en su PE será neg. @garyp
Su comprensión de la energía potencial es incorrecta. Intentaré encontrar algo de tiempo para dar una respuesta completa. Por ahora, tal vez estos puntos ayuden. 1.) los objetos no tienen energía potencial, los sistemas sí 2.) la energía potencial se define de esta manera: $\Delta U = -W_\mathrm{internal}$ , el trabajo realizado por fuerzas internas al sistema. Si empujo un objeto lejos de la Tierra, la fuente de trabajo es externa (yo), y el trabajo que hago es positivo. La Tierra aplica una fuerza interna (gravedad) y realiza un trabajo negativo. El cambio de energía potencial, el negativo del trabajo interno, es positivo.
El título no es una pregunta, entonces, ¿por qué hay un signo de interrogación al final del título?
El nivel de referencia para la energía potencial gravitacional a menudo se elige en el infinito porque simplifica la fórmula (un término en lugar de dos). Con esta elección, el PE siempre es negativo, pero aumenta (a un negativo más pequeño) a medida que "sube".

david blanco · Answer 1

El punto en el que asigna un valor de cero a la energía potencial gravitatoria es completamente arbitrario. A lo largo de los años, los físicos se han decidido por definir la energía gravitacional cero para un objeto como si estuviera a una distancia infinita y estacionario. Esta asignación tiene algunas ventajas cuando se considera la energía mecánica total de un cuerpo en órbita (por ejemplo, un planeta), que consiste en la energía potencial gravitacional más la energía cinética de ese cuerpo:

Un objeto con energía mecánica total negativa está "atado", lo que significa que usted sabe con certeza que dicho objeto está orbitando un planeta o una estrella en una órbita elíptica.
Un objeto con energía mecánica total cero ya está en el infinito y no se mueve, o está pasando por un planeta o una estrella a lo largo de una trayectoria parabólica, y eventualmente terminará infinitamente lejos y sin moverse.
Un objeto con energía mecánica total positiva está infinitamente lejos y se está alejando, o está pasando por un planeta o una estrella en una trayectoria hiperbólica y eventualmente terminará infinitamente lejos y alejándose.

Agnius Vasiliauskas · Answer 2

En mi opinión, no sirve de mucho definir la energía potencial gravitatoria absoluta . La energía potencial gravitacional se define como:

tu = - GRAMO \frac{{metro}_{1} {metro}_{2}}{r}

$U = -G \frac{m_{1}m_{2}}{r}$ Así que cuando

r \to \infty

$r \to \infty$ , entonces

U \to 0

$U \to 0$ . Por lo tanto, todo objeto físico a una distancia infinita de la tierra tendrá energía potencial cero. Véase también Energía gravitatoria y Potencial gravitatorio .

jerbo sammy · Answer 3

En caso $x$ el sistema comienza con Energía Potencial Gravitacional (GPE) de $-5$ y termina con GPE de $0$ . Así que el GPE se ha incrementado en $+5$ porque $-5+5=0$ . La cantidad de trabajo realizado es $+5$ .

En caso $y$ el sistema comienza con GPE de $-50$ y termina con GPE de $0$ . Así que el GPE se ha incrementado en $+50$ porque $-50+50=0$ . el trabajo realizado es $+50$ .

Se ha trabajado más por si acaso $y$ que en el caso $x$ porque $+50 > +5$ .

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M.Ahmad

garyp

M.Ahmad

garyp

M.Ahmad

garyp

DanielSank

RW pájaro

Respuestas (3)

david blanco

Agnius Vasiliauskas

jerbo sammy

Diferencia de potencial gravitacional

Definición de energía potencial en términos de trabajo realizado

¡Signo de error al calcular la fórmula de energía potencial electrostática! [duplicar]

¿Por qué el trabajo realizado al mover una unidad de masa desde el infinito hasta un punto (donde existe un campo gravitatorio) es negativo?

Trabajo realizado por la fuerza gravitatoria

¿Cuál es el significado del signo negativo en W=−ΔUW=−ΔUW = -\Delta U?

Signos en prueba de energía potencial de gravitación (GPE)

¿Mi energía potencial total?

Confusión con F=−∇VF=−∇VF=-\nabla V, FFF conservativo

¿Cómo es negativo el trabajo realizado por una fuerza sobre un cuerpo?