Gravitaatiopotentiaalin laskuri

Tietoa tästä laskurista

Gravitaatiopotentiaali määritellään kaavalla V = −G·M/r, eli potentiaalienergia massayksikköä kohden etäisyydellä r massasta M, jossa G on gravitaatiovakio. Se on aina negatiivinen, mikä kuvastaa sitä, että painovoima on vetovoimaa ja että äärettömän kaukana olevan massan oletetaan olevan nollaenergian vertailupiste; potentiaali muuttuu negatiivisemmaksi lähempänä massaa, mikä kuvaa syvempää energiakuoppaa. Pakonopeus, v_esc = √(2GM/r), johdetaan suoraan tästä potentiaalista asettamalla liike-energia yhtä suureksi kuin nollapotentiaalin (äärettömyyden) saavuttamiseen tarvittava energia.

Astrofyysikot ja ratamekaniikan insinöörit käyttävät gravitaatiopotentiaalia ratojen energian laskemiseen, avaruusalusten lentoratojen suunnitteluun ja pakonopeuksien laskemiseen planeetoilta tai kuilta, kun taas fysiikan opiskelijat käyttävät sitä yhdistääkseen gravitaatiovoiman potentiaalienergiaan perussuhteen F = −dV/dr (massayksikköä kohden) kautta. Myös planeettatieteilijät käyttävät sitä vertaillakseen eri kappaleiden painovoimakuoppien ”syvyyttä” tehtäviä suunnitellessaan tai vuorovesivaikutuksia tutkiessaan.