引力势能✍️

引力势能，物体(特别指天体)在引力场中具有的能叫做引力势能。物理学中经常把无穷远处定为引力势能的零势能点，引力势能表达式是E=-GMm/r。是标量，单位为焦（J）G为引力常数，M为产生引力场物体（中心天体）的质量，m为研究对象的质量，r为两者质心的距离。

定义

人们熟知的重力势能是引力势能在特殊情况下的表达形式

证明

以地球为例，设地球质量为M，其无穷远处为势能零点，则当质量为m的物体自无穷远处移动到距离地球r处时，引力消耗势能做功为

其中 为移动过程中的任意微小位移。

对于距离地球x初的质量体m，其引力，

则当质量m由无穷远处移动到距地球r处，有

=

解得

当质量体m由无穷远处（零势能点）移动到距离地球r处，引力做功 ，即引力势能减少了这么多，则该处的引力势能

参考资料