Powolne przeniesienie sondy z jednego promienia na drugi
Sondę o masie 2 kg przenosimy bardzo powoli z odległości r₁=10⁷ m do r₂=2·10⁷ m od środka sferycznego źródła. Oba punkty leżą poza nim. Przyjmij GM=4·10¹⁴ m³/s². Wyznacz zmianę energii potencjalnej oraz prace grawitacji i siły zewnętrznej. Pomijamy inne oddziaływania.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Oblicz różnicę −GMm/r między stanem końcowym i początkowym. Powolny ruch oznacza pomijalną zmianę energii kinetycznej.
Rozwiązanie
Początkowa energia to E_{p1}=-8\cdot10^7\ \mathrm{J}, końcowa E_{p2}=-4\cdot10^7\ \mathrm{J}. Zatem \Delta E_p=+4\cdot10^7\ \mathrm{J}. Grawitacja wykonuje pracę przeciwną: W_g=-4\cdot10^7\ \mathrm{J}. Zewnętrzna siła równoważąca wykonuje W_z=+4\cdot10^7\ \mathrm{J}.
Odpowiedź: +40 MJ zmiany energii, −40 MJ pracy grawitacji i +40 MJ pracy zewnętrznej. Ich suma jest zerowa, zgodnie z niezmienioną energią kinetyczną.
Powiązana teoria
Praca grawitacji i potencjał: dlaczego energia bywa ujemna?
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto