引力势能是物理学中描述物体在引力场中所具有的势能的重要概念,广泛应用于天体物理、航天工程以及经典力学等领域。
引力势能是指一个质量在引力场中由于其位置而具有的能量。通常以无穷远处为零势能参考点。
对于两个质点之间的引力势能,其表达式为:
其中:
U:引力势能(单位:焦耳 J)G:万有引力常数(≈ 6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg²)m₁、m₂:两个物体的质量(单位:kg)r:两质点之间的距离(单位:m)引力势是单位质量在引力场中某一点所具有的势能,定义为:
其中 M 是产生引力场的中心质量,V 的单位是 J/kg。
引力势能的概念在以下领域具有重要意义: