เครื่องคำนวณศักย์โน้มถ่วง

เกี่ยวกับเครื่องคำนวณนี้

ศักย์โน้มถ่วงนิยามว่า V = −G·M/r คือพลังงานศักย์ต่อหน่วยมวลที่ระยะ r จากมวล M โดย G คือค่าคงที่โน้มถ่วง ค่านี้เป็นลบเสมอ เพราะแรงโน้มถ่วงเป็นแรงดึงดูด และมวลที่อยู่ไกลอนันต์ถือเป็นจุดอ้างอิงที่พลังงานเป็นศูนย์ ยิ่งเข้าใกล้มวลมาก ศักย์ยิ่งติดลบมากขึ้น แสดงถึงหลุมพลังงานที่ลึกขึ้น ความเร็วหลุดพ้น v_esc = √(2GM/r) ได้มาจากศักย์นี้โดยตรง โดยให้พลังงานจลน์เท่ากับพลังงานที่ต้องใช้เพื่อไปถึงศักย์เป็นศูนย์ (ที่อนันต์)

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์และวิศวกรกลศาสตร์วงโคจรใช้ศักย์โน้มถ่วงคำนวณพลังงานวงโคจร ออกแบบเส้นทางยานอวกาศ และคำนวณความเร็วหลุดพ้นจากดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ ขณะที่นักเรียนฟิสิกส์ใช้เชื่อมแรงโน้มถ่วงกับพลังงานศักย์ผ่านความสัมพันธ์พื้นฐาน F = −dV/dr (ต่อหน่วยมวล) นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ยังใช้เปรียบเทียบ “ความลึก” ของหลุมแรงโน้มถ่วงของวัตถุต่าง ๆ เมื่อวางแผนภารกิจหรือศึกษาผลของแรงน้ำขึ้นน้ำลง