Почему гравитационная потенциальная энергия обычно пренебрежимо мала для зарядов

В этом уроке мы сравним электрическую потенциальную энергию и гравитационную потенциальную энергию для протона, движущегося между параллельными пластинами в однородном электрическом поле, и подставим реалистичные значения, чтобы показать, насколько мало изменение гравитационной энергии в этой ситуации. Вы узнаете, как рассчитать изменение электрической потенциальной энергии, используя заряд и разность потенциалов, как рассчитать изменение гравитационной потенциальной энергии, используя массу, напряженность гравитационного поля и вертикальное смещение, и как использовать их отношение, чтобы обосновать, когда допустимо игнорировать гравитацию в задачах на электрическое поле. Мы также проясним распространенное заблуждение: даже когда гравитационная потенциальная энергия пренебрежимо мала, масса частицы все равно имеет значение, поскольку масса контролирует инерцию и, следовательно, влияет на ускорение и конечную скорость частицы. Хотите конспект лекции? → http://www.flippingphysics.com/delta-u-g-negligible.html Спасибо Херардо Гарсиа и всем моим замечательным подписчикам на Patreon. Пожалуйста, рассмотрите возможность ежемесячной поддержки на http://patreon.com/FlippingPhysics Спасибо Кристоферу Беке и Джули Лангенбруннер за то, что они были моей командой контроля качества этого видео. http://flippingphysics.com/quality-control.html Главы: 0:00 Введение и главный вопрос 0:52 Настройка и заданные значения 2:21 Расчеты и почему масса все еще имеет значение #ЭлектрическаяПотенциальнаяЭнергия #ГравитационнаяПотенциальнаяЭнергия #ПренебрежимоМалая Стандарты учебной программы: AP Physics 1, Unit 3 Work, Energy, and Power, Topic 3.3 Potential Energy 3.3.A.4.iii: изменение гравитационной потенциальной энергии объекта вблизи поверхности планеты может быть аппроксимировано выражением ∆U_g = mg∆y. AP Physics 2, Раздел 10 Электрическая сила, поле и потенциал, Тема 10.5 Электрический потенциал 10.5.A.3: Разность электрических потенциалов между двумя точками — это изменение электрической потенциальной энергии на единицу заряда при перемещении пробного заряда между двумя точками. Соответствующее уравнение: ΔV = ΔU_E/q AP Physics C: Механика, Раздел 3 Работа, энергия и мощность, Тема 3.3 Потенциальная энергия 3.3.A.7.iii: Изменение гравитационной потенциальной энергии объекта вблизи поверхности планеты можно аппроксимировать выражением ∆U_g = mg∆y. AP Physics C: Электромагнетизм, Раздел 9 Электрический потенциал, Тема 9.2 Электрический потенциал 9.2.A.3: Разность электрических потенциалов между двумя точками — это изменение электрической потенциальной энергии на единицу заряда при перемещении пробного заряда между двумя точками. Кембриджский уровень A (9702), 5.2 Гравитационная потенциальная энергия и кинетическая энергия 5.2.2: вспомнить и использовать формулу ΔEP = mgΔh для изменения гравитационной потенциальной энергии в однородном гравитационном поле. Физика IB A.3 (Понимание) [Гравитационная потенциальная энергия]: гравитационная потенциальная энергия вблизи поверхности Земли, определяемая формулой ΔEp = mgΔh. D.2 (Понимание) [Соотношение электрического поля и потенциала]: работа, совершаемая при перемещении заряда q в электрическом поле, определяемая формулой W = qΔVe. Онтарио (SPH3U/SPH4U) D2.3 (SPH3U): использовать закон сохранения энергии для решения задач, связанных с работой, гравитационной потенциальной энергией, кинетической энергией и тепловой энергией. D2.3 (SPH4U): анализировать и решать задачи, связанные с электрической силой, напряженностью поля, потенциальной энергией и потенциалом в контексте однородных и неоднородных электрических полей. JEE Main & NEET Раздел 4 Работа, энергия и мощность: кинетическая и потенциальная энергии, закон сохранения механической энергии, консервативные и неконсервативные силы. Раздел 11 Электростатика: электрический потенциал, разность потенциалов, эквипотенциальные поверхности и электрическая потенциальная энергия. Gaokao C3.1.5: «Знать, что заряд в электростатическом поле обладает электрической потенциальной энергией. Понимать потенциальную энергию, потенциал и разность потенциалов. Знать взаимосвязь между разностью потенциалов и напряженностью поля в однородном поле и анализировать движение заряженных частиц в поле». Физика по австралийской учебной программе, Раздел 3 Электричество и магнетизм ACSPH105: «Когда заряженное тело движется или перемещается из одной точки в другую в электрическом поле и его потенциальная энергия изменяется, над полем или полем совершается работа (ACSPH105)». MCAT, Категория содержания 4A и 4C 4A (Список тем по физике) [Потенциальная энергия]: «Потенциальная энергия: PE = mgh (гравитационная, локальная)». 4A (Список тем по физике) [Консервативные силы]: «Консервативные силы». Электростатика (физика) [Электростатическая энергия, электрический потенциал]: «Электростатическая энергия, электрический потенциал в точке пространства». MCAT, Категория содержания 4A: Поступательное движение 4A (Список тем по физике) [Потенциальная эн...