【単振動・万有引力】万有引力の力学的エネルギーの式には，なぜマイナスがつくのですか。
万有引力の力学的エネルギーの式には，なぜマイナスがつくのかわかりません。
エネルギーだからプラスなのではないですか。
進研ゼミからの回答
【質問内容】
重力と同じように，万有引力は保存力であり，万有引力による位置エネルギーを考えることができる。
万有引力による位置エネルギーの基準は，万有引力の大きさが0となるような，十分に遠方の点である無限遠を選ぶことが多い。
≪万有引力の力学的エネルギーの式には，なぜマイナスがつくのですか。≫
万有引力の力学的エネルギーの式には，なぜマイナスがつくのかわかりません。
エネルギーだからプラスなのではないですか。
【質問への回答】
重力による位置エネルギーは，運動エネルギーや弾性力による位置エネルギーとは違って，基準の取り方によってマイナスになることもありましたね。
万有引力による位置エネルギーも同様に，無限遠を基準としているので，マイナスになるのです。
詳しく説明しましょう。
左下の図のように，重力による位置エネルギーの場合，基準となる高さより下にある物体の位置エネルギーは，マイナスになりました。
右上の図のように，万有引力による位置エネルギーの場合は，無限遠を基準として，万有引力の大きさが変わる広い範囲で考えます。
物体を，万有引力に逆らって逆向きに，無限遠（基準）に向かって運ぶとき，万有引力がする仕事は常にマイナスの値になります。
この仕事が，物体の万有引力による位置エネルギーに等しくて，常にマイナスの値となります。
【学習アドバイス】
位置エネルギーの場合は，基準の位置との差で位置エネルギーの大きさを測るので，値の正負は，基準の位置によって，変わるものなのです。
