為什麼計算衛星勢能的時候要以無窮遠處為零勢能點而非中心天體球心

1樓：Ivlianvs

取哪點都可以，取無限遠點只是為了計算方便。要注意，星球不是乙個質點，對星球內部的一點來說，有一些質量在該點遠離星球中心一側，因此該點受到多個方向的引力作用。你提到的用星球中心作勢能零點計算上會變的略複雜一點。

此外，你要選乙個特定的星球中心作零點，別的星球中心就不是零了，當然，這樣也不會有問題，只是不簡潔。

2樓：月滿西樓255

因為以球心為基準，任何一點的引力勢能都會是無窮大，就沒法算了——GMm/r，r無窮小的話，引力就會是無窮大；此處哪怕移動非常小的距離，引力做功就會是無窮大；引力做的功，就是引力勢能的減小，所以此處，（哪怕移動一點點），引力勢能的改變就會是無窮大。

具體的積分高中生可能不會算，但想必都看過算好的引力勢能的影象（Ep-r）：以無窮遠處為0點的時候，隨著r減小，函式會向Ep軸-方向無限延伸。所以，你如果以r=0處為Ep=0的話，整個函式影象就需要向上平移無窮大……（乙個腦袋四個大.

——以上：忽略了天體的半徑，不然等兩個天體貼上的時候，函式影象就變了（至此需要分段），所以，現實中其實是整不出來無窮大的。

另一方面，以無窮遠做基準，可以讓所以天體的地位對等——不會有哪個（軌道位置的）天體是特殊的。這與當今物理學界的「所有慣性系平權」、「所有參考係（慣性系+非慣性係）平權」的思想是一脈相承的。

3樓：搬器材的萌新

這個問題我原來高中的時候問過老師，我記得老師當時跟我說的是因為勢能定義是相對位置所具有的能量，所以算勢能的時候，如果以中心天體為零勢能點的話，它還有相對於其它天體的勢能，所以規定無窮遠的地方為零勢能點。