Sign In

The gravitational potential energy between two spherically symmetric bodies can be calculated from the masses and the distance between the bodies, assuming that the center of mass is concentrated at the respective centers of the bodies.

Equation1

Consider that a spherically symmetric mass distribution comprises multiple concentric spherical shells. A point mass is placed at a distance 'r' from the center of mass of the spherical shell. All the particles in a given spherical ring on the surface of the shell are at equal distances from the point mass.

Equation1

The potential between the point mass and the ring can be obtained from the ring's mass. Integrating the expression for the potential energy between a point mass and a ring over the limits of distance gives the gravitational potential energy, which is the same as the potential energy between two point masses.

Equation2

If the point mass is inside the shell, then the limits of integration change. This shows that the potential energy does not depend on the distance and is the same everywhere for all points inside the shell. However, no work is done on the point mass if it is inside the shell.

Equation3

Tags
Gravitational Potential EnergySpherically Symmetric BodiesMass DistributionConcentric Spherical ShellsPoint MassDistanceGravitational PotentialIntegrationShell TheoremWork DoneGravitational Field

From Chapter 14:

article

Now Playing

14.3 : Gravitation Between Spherically Symmetric Masses

Gravitation

788 Views

article

14.1 : כוח הכבידה

Gravitation

6.0K Views

article

14.2 : חוק הכבידה של ניוטון

Gravitation

9.6K Views

article

14.4 : כוח הכבידה בין גופים כדוריים

Gravitation

8.0K Views

article

14.5 : קואורדינטות מסה מופחתות: בעיה דו-גופית מבודדת

Gravitation

1.1K Views

article

14.6 : תאוצה עקב כוח הכבידה על כדור הארץ

Gravitation

10.3K Views

article

14.7 : תאוצה עקב כוח הכבידה על כוכבי לכת אחרים

Gravitation

4.0K Views

article

14.8 : משקל נראה לעין וסיבוב כדור הארץ

Gravitation

3.5K Views

article

14.9 : שונות בתאוצה עקב כוח הכבידה ליד פני כדור הארץ

Gravitation

2.3K Views

article

14.10 : אנרגיה פוטנציאלית כתוצאה מכוח הכבידה

Gravitation

2.9K Views

article

14.11 : עקרון הסופרפוזיציה ושדה הכבידה

Gravitation

1.1K Views

article

14.12 : מהירות בריחה

Gravitation

2.7K Views

article

14.13 : מסלולים מעגליים ומהירות קריטית ללוויינים

Gravitation

2.8K Views

article

14.14 : אנרגיה של לוויין במסלול מעגלי

Gravitation

2.1K Views

article

14.15 : החוק הראשון של קפלר לתנועה פלנטרית

Gravitation

3.7K Views

See More

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved