以无穷远为零势能时,引力束缚态的势能为负,距离越远越接近零。
公式、图像和实验参数马上就绪。
公式、图像和实验参数马上就绪。
以无穷远为零势能时,引力束缚态的势能为负,距离越远越接近零。
以无穷远为零势能时,引力束缚态的势能为负,距离越远越接近零。
先理解量与量之间的关系,再开始代入数值。
先学习代表性例题,需要巩固时再即时更换参数。
适用条件与公式本身同样重要。
改变一个变量,同时观察专属动画、数据曲线与变量关系。三种视图都使用这条公式本身,不再跳转到近似实验。
以无穷远为零势能时,引力束缚态的势能为负,距离越远越接近零。 在交互演示中,纵轴严格表示“引力势能 U”,不再使用没有物理或数学含义的响应百分比。
先辨认公式中的量:U:引力势能;G:引力常数;M、m:两物体质量;r:质心距离。先确定题目要求的是哪一个量,再决定是否需要移项或换算单位。
本页只改变“距地心 r(×10⁷ m,m=1000 kg)”,其余量采用明确的演示约定:以地球 GM=3.986×10¹⁴ m³/s²、物体质量 1000 kg 为例,控制 r×10⁷ m。这样曲线上的变化只来自一个变量。
按通式 U=−GMm/r 建立计算关系。当前模型的实际计算是:计算 −GMm/r 并换成 MJ。
距离增大时负势能上升并趋近 0,表示摆脱引力束缚仍需输入能量。 数据曲线展示的是这一真实计算结果,动画中的当前点也取自同一结果。
最后检查适用边界:适用于质点或球对称天体外部,并以无穷远为零势能。 若输入触及无定义点,界面会明确显示“无有效结果”,曲线也会在该处断开。
演示约定:以地球 GM=3.986×10¹⁴ m³/s²、物体质量 1000 kg 为例,控制 r×10⁷ m。令距地心 r(×10⁷ m,m=1000 kg)=1,计算 −GMm/r 并换成 MJ,得到引力势能 U=-39860 MJ。距离增大时负势能上升并趋近 0,表示摆脱引力束缚仍需输入能量。
适用于质点或球对称天体外部,并以无穷远为零势能。
以地球 GM=3.986×10¹⁴ m³/s²、物体质量 1000 kg 为例,控制 r×10⁷ m
读图时先看横轴“距地心 r(×10⁷ m,m=1000 kg)”,再看纵轴“引力势能 U”。演示中固定的量只是为了形成一条可比较曲线,不是通式额外增加的普遍条件。
先掌握典型情境,再更换参数,确认自己理解的是方法而不是某一组答案。
辨认变量,完成一次标准代入。 完成后核对单位、有效数字以及公式的适用条件。
距地心 r(×10⁷ m,m=1000 kg)=0.7
完成自己的计算和边界判断后,再展开参考解法。
调节“距地心 r(×10⁷ m,m=1000 kg)”,在“以地球 GM=3.986×10¹⁴ m³/s²、物体质量 1000 kg 为例,控制 r×10⁷ m”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 U=−GMm/r。
调节“距地心 r(×10⁷ m,m=1000 kg)”,在“以地球 GM=3.986×10¹⁴ m³/s²、物体质量 1000 kg 为例,控制 r×10⁷ m”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 U=−GMm/r。
当前输入为 1,实时结果为 -39860 MJ。
再比较最小、基准、最大三个值,并用适用条件排除无意义输入。