ページ1:

万有引力による位置エネルギー U=-G.
MM
になぜマイナスがつくのか?
r
M
F=GM
Mm
0
r
地球
宇宙船など
期待
無限遠では地球による万有引力の影響がなくなり"U=0"となるのでは?
⇒U=0としよう!!
無限遠を基準とする!!
確固たる
○そもそも位置エネルギーとは何なのか?(重力による位置エネルギーを例に)
質量mの物体を高さんだけゆっくりと持ちあげる仕事は
外か
omg
つりあいを保ちながら
仕事
基準
W = mgxh = mgh
-mg
外力で
U20
このように位置エネルギーは、基準からある位置に運ぶ仕事で定義されている
また、この物体は、わざわざゆっくりと持ちあげなくて仕事をしなくても、
基準から高さんにあれば、はじめから「重力による位置エネルギーagh」と考えることができる。
。ちなみに、「エネルギーって何?
化学や生物、あたりまえのようにエネルギーって用語を使っているけど、
物理で正確に定義する。エネルギーとは仕事をする能力のこと。
潜在能力、(女) potential
ポテンシャル
よって、重力による位置エネルギーoghは、mghの仕事をすることができる。
位置
積分では、
U
'ang dx = [mgx] "^" = migh,
mg
基準
定数
イコール
がんばった分の
仕事が、(重力による)
位置エネルギーになる
mga力で、基準点からんの位置まで運ぶ仕事⇔動力による位置エネルギー

ページ2:

外か
F=-G
MM
M
MM m
Fニー
F=G
0
r
地球
宇宙船など
F=G
mM
では、物体を基準点から位置まで運ぼう。
この仕事
が「有引力による位置エネルギー」となる。
v=So
madr
U = Sr G Am dr
= GMMS Fdr
GmM[
-
r
= *
=
=
· amn{-+-(-)}
mM
r
a
【結論】
☆は数学で使っちゃだめ!
”がでてきたのは、基準点に無限遠を選んだ副作用みたいなもの。
a
0
万有引力による位置エネルギーで大事なのは"差であり、
値ではない。
電気で、電位ではなく電位差が電流を流す。差が大事。
位置エネルギーはどこを基準にしてもよいのだが、万有引力による位置エネルギーは
無限遠を基準にすることで、V=GMというシンプルな形になる。