Кто может доходчиво объяснить, почему гравитационная потенциальная энергия отрицательна?

Question

В википедии прочитал, что принята такая система, что она берется со знаком минус. Но в чем причина такого выбора, и можно ли рассматривать е положительной?

Answer 1

Тело обладающе массой обладает п. энергией в поле гравитации. Тело вне поля обладает нулевой п. энергией. Для того чтобы удалить тело из поля гравитации нужно собщить ему положительную энергию. Но! После удаления тела его энергия станет нулевой! (как написано выше) Следовательно изначально его энергия должна быть отрицательной, чтобы в сумме с положительной дать ноль.

Answer 2

у вас небольшая путаница . отрицательна не "гравитационная потенциальная энергия", а "потенциал гравитационного поля". разница есть.
 
а отрицательный он потому как этот потенциал и определяется как удельная работа сил гравитации по удалению "пробной точки" на бесконечность.

Answer 3

Тело, находящеся на расстоянии r1 от центра, скажем, Земли, перемещается под действием исключительно е гравитационной силы на расстояние r2 от того же центра. Ясно, что r1>r2. При этом растет его скорость, способность совершать работу, кинетическая энергия. За счет чего? Уменьшения другого вида механической энергии - потенциальной. Чтобы тело при достижении "положения r2" обладала большей кинетической энергией, бОльшим и должно быть расстояние r1. Иначе говоря, чем больше r, тем больше должна быть потенциальная энергия. Гравитационная сила пропорциональна 1/r^2; Интегрируя е по пути (по r) , получаем величину, характеризующую потенциальную энергию, потенциал, который "оказывается" на этот раз пропорциональным 1/r. Но чем выше r, тем меньше 1/r! А "нам нужно", чтобы потенциал был бОльшим. Все находит свои места, если перед величиной GMз/r, что выражает потенциал гравитационного поля, ставить знак "минус".