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Title [Chloe Kim] gravital potential energy in universe
ap pyshics C mechanics 2 개념 0
Author Glo*** Date Posted 2025-02-12 오후 9:54:47

안녕하세요, 선생님!

강의 들으면서 example 7.4.1 문제를 풀던중에

다른 풀이로 접근해보려고 했는데요..

gravital potential energy는 상대적이기 때문에 기준을 제마음대로

r2 = 0

r1 = 1.5*10^11으로 잡고 공식을 사용하려 했는데

그러면 final gravital potential energy의 분모가 0이되어버리더라고요..

혹시 제 방식대로 공식을 사용하면 안되는 이유가 무엇일까요..?ㅠㅠ



Attachment Genergy.jpg
2025-02-14 오전 12:47:03

안녕하세요!!

 

U=mgh 이 식 쓸 때에는 zero point를 아무데나 잡으셔도 상관 없습니다.

(h는 zero point에서부터 높이로 잡으면 됩니다)

 

하지만 U=-GMm/2 이 식을 사용하실 때에는 항상 zero point가 infinite distance입니다!

어떤 위치 A (other than infinite distance)를 zero point로 잡았다고 가정해볼게요.

r = ∞일때 위치를 B라고 가정해봅시다. U=-GMm/r 식에서 분모가 무한이 되기 때문에 potential energy U가 0에 수렴하게 됩니다.

즉, A와 B 서로 다른 두 위치에서 potential energy가 둘 다 0이라는 모순이 생깁니다!

Distance r값이 다른 두 위치에서는 potential energy가 같을 수 없기 때문입니다.

 

즉, 정리하자면

U=mgh -> zero point 아무데나 잡으셔도 됩니다!

U=-GMm/r -> 무조건 infinite distance에서 potential energy 0입니다!

 

도움되셨기를 바랍니다 :)

-클로이쌤-

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