高中物理~重力位能之定義

讓我試著用簡單的概念回答你

1. 重力作用為兩帶質量物體間相互吸引的作用，重力會將兩物體拉近。

2. 兩物體相隔無限遠處，定義為重力位能等於0(即參考位能在無窮遠處為0)。

因此，將相隔無窮遠之兩物體釋放，重力的作用將加速兩物體相互靠近，距離越近則相互靠近的速度也越快。

如此，物體的動能也因重力作用，兩物體越靠近時，物體的動能也越大(速度越快)。根據能量守恆定律，動能增加來自於物體間的位能減少。

故兩物體隨著相隔的距離減少，物體的重力位能越來越小，動能反而越大。

無窮遠處位能為零，兩物體靠近時，位能則變小。當然除了無窮遠處的位能為0外，其他位置處的位能也都成了負值。

公式上負號的原因便是，兩物體越靠近時，重力位能則越小，能量轉變成其動能了。

2012-04-30 17:14:20 補充：
U=-GMm/r=-mgr

第一個公式正確

但第二式有問題。U=-mgr 此處負號不對。若g代表地表處的重力加速度時，我們常選擇地面處的參考位能為0。參考位能可因條件選擇，因為實際各位置處的位能絕對值並不重要，有意義的是兩不同位置處的位能差。地表附近的位能定義為U=mgh，h為距地表的高度(或是距參考位能處的高度)。

地表處位能為0，越高則位能越大。

到下面的網址看看吧

▶▶http://*****

到下面的網址看看吧

▶▶http://*****

U=-GMm/r
將g=GM/r^2 帶入上式
即可得U= -mgr

使F= - dU/dr = mg

以無窮遠處為零位面...我記得這公式的計算是微分來的

.反正有人回答了..刪..

2012-04-30 22:29:48 補充：
你不妨用功的定義..力向量.與位移向量.內積去求解..看答得是否正確..
.
(第二式?..自己創吧.)...地表附近.附近這兩個字很重要.表示g值不變,可視為常數..不過是簡略表示法而已..
.
實際上.地球並非正球體,質量分佈也不均勻..g值隨處都在改變.即使差異很小..
.
(軍事上..匿蹤潛艦..藉由此法可得知本身與週邊環境或物體的相對位置..無須發出探測聲納.暴露本身位置給敵軍.所以.來無影.去無蹤.可攻敵於不備..故有匿蹤之效果.)
.