引力势能的计算公式,引力势能的公式是什么 (物体引力势能如何计算)

相信目前有很多小伙伴对于引力势能的公式是什么方面的知识都特别想要了解，那么今天周先生也是在网络上收集了一些关于引力势能的计算公式相关的信息分享给大家，希望可以解决你的疑问。

当地球引力场中的物体靠近或远离地球时，万有引力会对物体做功，从而引起物体的引力势能的变化，物体的引力势能会随着引力做功的多少而减少——函数关系。

当物体移动一小段距离dr时，重力对物体所做的功dW为：

如果把这些功累加起来，我们可以得到地球引力对物体的功W是：

规定物体在无穷远处的引力势能为零，即Ep=0，结合函数关系可达：

即上述物体在距地球距离R处的引力势能表达式。

1.推导发射航天器的第二宇宙速度。

当飞船的发射速度超过一定值时，就可以摆脱地球引力的束缚，飞离地球进入绕日轨道。来自地球引力的最小发射速度是第二宇宙速度。

设地球半径为R，当飞船发射速度为V时，飞船刚好可以脱离地球引力，即到达无穷远(相对于地球)。在这个过程中，飞船的发射动能转化为引力势能，根据机械能守恒定律为：

从上面的结果可以看出，第二宇宙的速度是第一宇宙速度的平方根的两倍，约为11.2 km/s。

2.计算卫星变轨的机械能变化。

当卫星在轨道1和轨道3上做圆周运动时，它受到重力的向心力。根据牛顿第二定律，卫星在两个轨道上运行的动能可以确定如下：

结合引力势能公式，卫星在两个轨道上的机械能可以确定如下：

因此，至少变轨时卫星需要补充的机械能为：

相关问答：为什么卫星越远机械能越大？

卫星越远，机械能越大，这是涉及到能量守恒定律。

若把地球和卫星看成一个整体，卫星受到地球影响而产生的重力势能和机械能是守恒不变的。

这里就涉及一个普通物理的关系，即重力势能与物体到地心的距离r的关系：若令离地心远处物体的重力势能为零，则Ep=-GMm/r，因此人造卫星的机械能为E＝mv^2/2+(-GMm/r),又GMm/r^2=mv^2/r故 mv^2/2=GMm/2rE=-GMm/rr越大，GMm/r越小，E=-GMm/r越大

当然，这卫星也并不是说可以距离地球无穷远的，当卫星的距离超出地球的影响时，这能量便不再是地球和卫星两个整体守恒了，而是将宇宙看成一个整体，卫星也会受到宇宙中其他因素的影响而产生其他的势能。

而星球的椭圆程度，也可能会对卫星有些许影响吧！正是受到这些影响，卫星慢慢的偏离轨道，大部分都会受影响而坠毁地球，当然，轨道越高，受影响越低，而其坠毁，可能是一个漫长的过程。

另外，例如，第二个进入星际空间的人类探测器——旅行者2号，它便是多次借用行星弹力来做加速运动，从而使自己有脱离太阳系的动力，而这时，旅行者2号的机械能在靠近土星时，便捕获了打量的机械能，这时，也并不是说越远机械能就越大的。

总之，宇宙中的环境是非常复杂的，受到的影响也有许多，而我们最常看到的，都只是处于假设状态，这种假设，是排除其他因素干扰的，所以……