重力位能(重力勢) Gravitational Potential Energy

重力是一向心力及只與受影嚮物體的距離 r有關。假設一物體被沿著 r 移動一段很小的距離Δr，連繫所作的功是

ΔW = FΔr 這一段有限距離的移位，由所作的功而獲得的位能是 U(r) = - W = -∫F dr = - GmM/r 當　　 r →∞， U = 0 這即是零位能。

當很多不同質量 M1，M2 ...的物體，透過萬有引力作用在一物體上，總位能的組成可看成個別位能 U1、U2 的純量總和。

U = U1 +U2 +...

應用：衛星的逃脫速率 Escape Speed of Satellite

最簡單去處理衛星運動問題的方法就是研究它的能量 E：

E	= K.E. + P.E.
	=

一個質量為 m 的火箭在某最低速度 v_e，我們想把它由地球的萬有引力逃離水平面(地球的半徑，r = R)。當它離開地球無限遠時，它的動能是零，並且 U = 0 。所以
　

E = 0 =

為 v_e 解決這個方程式(m 可以除掉去的)，我們可以得到：

這是相等於 11.2 km/s，其中
G = 6.67x10^-11 N m²/kg²、
M = 5.98x10²⁴ kg 及
R = 6.37x10⁶m 是已知的。
　

當某星體的質量M很大令　v_e> c（光速）, 便可能產生黑洞。　