題組內容

5.試考慮一質量為 M、半徑為 R 的均勻球形天體，並以其球心為座標原點(r=0)。現有一 質量為 m 的隕石，自無限遠處緩慢移動至距球心距離為 r 的位置。

(1)依據牛頓萬有引力定律，推導此二體系在空間中任意位置 r 的重力位能 U(r)。