Գրավիտացիոն էներգիա

Գրավիտացիոն էներգիա, մարմինների համակարգի փոխադարձ գրավիտացիոն ձգողությամբ պայմանավորված պոտենցիալ էներգիա։

Տիեզերական փոխազդեցություն
Գրավիտացիոն ուժը մոլորակներին պահում է համակարգում

Գրավիտացիոն էներգիան շատ կարևոր դեր ունի աստղերի էվոլյուցիայի վերջին էտապում, երբ աստղը ձևափոխվում է նեյտրոնոյին և գերնոր աստղի[1]։

Դասական մեխանիկայումԽմբագրել

Երկու կետային M և m զանգվածներով մարմինների համար  գրավիտացիոն էներգիան հավասար է։

 

որտեղ.

  — գրավիտացիոն հաստատուն,
  — մարմինների կենտրոնների միջև հեռավորությունը։

Այդ արդյունքը ստացվում է Նյուտոնի Տիեզերական ձգողության օրենքից, այն պայմանի դեպքում, երբ անվերջ հեռու մարմինների էներգիան հավասար է զրոյի։ Գրավիտացիոն ուժի բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը։

 

որտեղ.

  — գրավիտացիոն փոխազդեցության ուժն է։

Գրավիտոցիոն էներգիայի սահմանումից։

 ։

Այդ դեպքում

 ։

Հաստատունը սովորաբար ընտրվում է այնպես, որ r -ը անսահմանության ձգտելիս,   -ն ձգտի 0-ի։

Արդյունքը ճիշտ է նաև փոքր մարմնի համար, որը գտնվում է մեծ մարմնի մակերևույթին մոտ։ Այդ դեպքում R-ը կարելի է համարել հավասար  , որտեղ  -ը М զանգվածով մարմնի շառավիղն է, իսկ h -ը՝ m զանգվածով մարմնի կենտրոնի և Μ զանգվածով մարմնի մակերևույթի միջև հեռավորությունն է։

Μ զանգվածով մարմնի մակերևույթին.

 ։

Եթե  մարմնի չափերը շատ անգամ մեծ է  մարմնի չափերից, ապա գրավիտացիոն էներգիայի բանաձևը կգրվի այսպես․

 ,

որտեղ   կոչվում է ազատ անկման արագացում,իսկ   հաստատուն է տվյալ 2 մարմինների համար։

 ։

Մասնավորապես սա պոտենցիալ էներգիայի բանաձևն է, երբ մարմինը գտնվում է Երկրի մակերևույթին մոտ։

Տես նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика. — М., Наука, 1972. — c. 553-557