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Energia gravitacional

Parte da seção Mecânica do Journey de Physics da Coddy. Lição 91 de 97.

Distante do solo, $\relax mgh$ não funciona mais. Uma massa a uma distância $r$ do centro tem:

$U = -\frac{GMm}{r}$

O zero está muito distante, então $U$ é negativo em todos os outros lugares.

$U$ se aproxima de zero à medida que $r$ aumenta, e $U \cdot r$ é igual em todas as distâncias. Afastar-se exige o trabalho $\Delta U = U_2 - U_1$ .

Um gráfico da energia potencial gravitacional U em função da distância r a partir do raio da superfície R para fora: U começa em menos GMm sobre R e cresce em direção a zero sem alcançá-lo

U é negativa e se aproxima de zero à medida que r aumenta.

Desafio

Uma sonda a 2 raios planetários do centro de um planeta tem energia potencial de $-30\ \mathrm{GJ}$ ( $-3 \times 10^{10}\ \mathrm{J}$ ). Encontre sua energia potencial $U$ quando ela estiver a 3 raios planetários do centro.

Experimente você mesmo

Physics diagram: planet, path, satellite

Isole $U$

Teste seus conhecimentos

Esta lição inclui um quiz rápido. Comece a lição para respondê-lo e acompanhar seu progresso.

Todas as lições de Mecânica

1Introdução

O que é Física?Sua primeira equação Invertendo uma regra

4Planos inclinados

Forças em um plano inclinado Componentes da gravidade Plano inclinado sem atrito Plano inclinado com atrito Vai deslizar?Revisão - Desafio da rampa

7Movimento de Projéteis

Eixos Independentes Lançamento Horizontal Lançamento em Ângulo Alcance e Altura Máxima Revisão - Acerte o Alvo

10Trabalho e Energia

Trabalho Energia cinética Teorema trabalho-energia Energia potencial gravitacional Conservação da energia Potência Revisão - Montanha-russa

13Impulso e Quantidade de Movimento

Quantidade de Movimento Impulso Conservação da Quantidade de Movimento Colisões Elásticas Colisões Inelásticas Revisão - Trilho de Ar

16Movimento Harmônico Simples

O que é MHS?Massa presa a uma mola O pêndulo Gráficos do MHS Energia no MHS Revisão - Oscilador

2Vetores e Leis de Newton

Triângulos Retângulos O que é um Vetor?Adição de Vetores Eixos e Direções Componentes de um Vetor Forças ao Nosso Redor Atrito e Tensão Primeira Lei de Newton Segunda Lei de Newton Terceira Lei de Newton Revisão - Força Resultante

5Cinemática em 1D

Posição e deslocamento Velocidade Aceleração Gráficos do movimento Equações do movimento Revisão — carro freando

8Cinemática e Newton

Das forças ao movimento Do movimento às forças Movimento em duas etapas Revisão - Elevador

11Molas

Lei de Hooke Molas em série Molas em paralelo Revisão - Dinamômetro

14Quantidade de Movimento em 2D

Quantidade de Movimento como Vetor Colisões em 2D Explosões Revisão - Bilhar

17Gravitação

Lei da Gravitação Gravidade e altitude Satélites Leis de KeplerEnergia gravitacionalVelocidade de escape Energia dos satélites Revisão - Missão à órbita