מחשבון פוטנציאל כבידה

אודות מחשבון זה

פוטנציאל כבידה מוגדר כ-V = −G·M/r, האנרגיה הפוטנציאלית ליחידת מסה במרחק r ממסה M, כאשר G הוא קבוע הכבידה. הוא תמיד שלילי, כיוון שהכבידה היא כוח משיכה ומסה במרחק אינסופי נלקחת כנקודת ייחוס של אנרגיה אפס; הפוטנציאל נעשה שלילי יותר ככל שמתקרבים למסה, מה שמייצג בור אנרגיה עמוק יותר. מהירות המילוט, v_esc = √(2GM/r), נגזרת ישירות מפוטנציאל זה על ידי השוואת האנרגיה הקינטית לאנרגיה הדרושה להגעה לפוטנציאל אפס (אינסוף).

אסטרופיזיקאים ומהנדסי מכניקת מסלולים משתמשים בפוטנציאל הכבידה לחישוב אנרגיית מסלול, לתכנון מסלולי חלליות ולחישוב מהירויות מילוט מכוכבי לכת או מירחים, ואילו תלמידי פיזיקה משתמשים בו כדי לקשר בין כוח הכבידה לאנרגיה פוטנציאלית דרך הקשר היסודי F = −dV/dr (ליחידת מסה). מדעני כוכבי לכת משתמשים בו גם כדי להשוות את ה“עומק” של בורות הכבידה של גופים שונים בעת תכנון משימות או חקר אפקטי גאות ושפל.