卫星的重力势能和引力势能区别?

时间:01-18人气:19作者:笑看人生

卫星的重力势能和引力势能都与卫星在引力场中的位置相关,但定义和计算方式不同。重力势能是物体在重力场中因位置具有的能量,计算时以地面为零势能参考点;引力势能则是天体间因万有引力相互作用产生的能量,计算时以无穷远处为零势能参考点。两者数值不同,但本质均反映卫星在引力场中的能量状态。

区别

重力势能:指卫星在地球重力场中相对于地面的能量。计算公式为mgh,h是卫星距地面的高度。参考点固定为地面,数值随高度增加而增大。例如,卫星距地面1000公里时,重力势能约为9800m焦耳(m为卫星质量)。能量变化仅与高度差有关,不考虑地球自转等因素。

引力势能:指卫星与地球间因万有引力相互作用具有的能量。计算公式为-GMm/r,G是引力常数,M是地球质量,r是卫星到地心的距离。参考点为无穷远,数值为负且绝对值随距离减小而增大。例如,卫星距地心7000公里时,引力势能约为-5.98×10^7m焦耳。能量变化与卫星轨道半径直接相关,反映引力做功的能力。

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