重力ポテンシャルエネルギーと弾性ポテンシャルエネルギーの違い
目次:
主な違い–重力ポテンシャルエネルギーと弾性ポテンシャルエネルギー
重力ポテンシャルエネルギー と 弾性ポテンシャルエネルギー 粒子が持つことができるエネルギーの2つの異なる形式です。 NS 主な違い 重力ポテンシャルエネルギーと弾性ポテンシャルエネルギーの間には、 重力ポテンシャルエネルギーの起源は、2つの巨大な物体の間に作用する重力です。 一方、 弾性ポテンシャルエネルギーの起源は、材料を構成する分子間の静電力です。.
重力ポテンシャルエネルギーとは何ですか
重力ポテンシャルエネルギーは 重力場での位置によってオブジェクトが持つエネルギー。重力ポテンシャルエネルギーは 常に相対的：これは、重力場のさまざまなポイントでオブジェクトが持つエネルギー量の比較です。
質量のある物体を持ち上げることを想像してみてください
の高さを通して
均一な重力場で。オブジェクトの重量は次の式で与えられます。
。物体を一定の速度で持ち上げて、物体を持ち上げることによって行われるすべての仕事が重力ポテンシャルエネルギーとして物体に与えられる場合、その上昇による物体の重力ポテンシャルエネルギーの増加を計算できます。物体は一定の速度で持ち上げられるため、力のバランスが取れており、持ち上げる力は次のようになります。
。オブジェクトが高さを通して持ち上げられるので
、行われた作業はによって与えられます
。これは、重力ポテンシャルエネルギーの増加が次の式で与えられることを意味します。
弾性ポテンシャルエネルギーとは
オブジェクトが物理的に変形すると、オブジェクトは弾性ポテンシャルエネルギーを獲得します。オブジェクトが変形すると、材料を形成する分子が平衡位置から離れるように強制されます。材料が弾性である場合、分子は平衡位置に戻ろうとします。これにより、マテリアルは作業を行うことができます。したがって、弾性材料が変形すると、その材料は 弾性ポテンシャルエネルギー。たとえば、弾性ポテンシャルエネルギーは、バネ/輪ゴムが伸ばされたときに得られます。
輪ゴムを伸ばすと、位置エネルギーが得られます
スプリング：静止時、圧縮および拡張
ばねの圧縮/伸長について考えてください。ばねが変形すればするほど、ばねをさらに変形させるために必要な力が大きくなります。力は伸びとともに増加します：
弾性材料の力と伸びのグラフ
ばねで行われる仕事は、力と伸びのグラフの下の面積によって示されます。この場合、面積は次の式で与えられます。
。フックの法則によれば、
したがって、ばねを圧縮または伸長するために行われる総作業量は、
は
、 どこ
それは バネ定数 春の。他に力がない場合、ばねで行われるすべての仕事は弾性ポテンシャルエネルギーに変換されます
春に。それで、
重力ポテンシャルエネルギーと弾性ポテンシャルエネルギーの違い
意味：
重力ポテンシャルエネルギー は、重力場での位置によってオブジェクトが持つエネルギーです。
弾性ポテンシャルエネルギー は、変形を受けた後に材料が得るエネルギーです。
それがどのように形成されるか：
重力ポテンシャルエネルギー 大衆間の引力に由来します。
弾性ポテンシャルエネルギー これは、材料を作る原子と分子の間の静電反発力によるものです。
何が何ですか：
重力ポテンシャルエネルギー オブジェクトの質量の中心を可能な限り近づけようとします。
弾性ポテンシャルエネルギー オブジェクトを構成する原子と分子を、これらの粒子が平衡を維持できる特定の間隔に維持しようとします。
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