什么是势能 与哪些因素有关

文/汨洸狆
专题:

势能是储存于一个系统内的能量,也可以释放或者转化为其他形式的能量。势能是状态量,又称作位能。势能不是属于单独物体所具有的,而是相互作用的物体所共有。

势能的定义

在相互作用力是“耗散力”(如摩擦力)时,设物体由A点(假设它是势能零点)移到B点克服它做功为W,当物体由B点回到A点时,它并不能对物体做功(如克服摩擦力做功时,物体的动能转化为内能,而无法利用这部分内能对物体做功),故不能说由于耗散力存在使物体具有了势能。

与此相反,如果上述过程是在保守力作用下进行的,那么物体从B回到A时,保守力对物体做的功正好等于W,这是因为保守力所做的功才只与物体的初始和最终的相对位置有关。如果物体不受其它力的作用那么这个功W就使物体得到同样多的动能。故我们说物体在B点有势能W。总之势能的大小由体系内各物体之间保守力所作的功来量度。势能是属于物体系共有的能量,通常说一个物体的势能,实际上是一种简略的说法。势能是一个相对量。选择不同的势能零点,势能的数值一般是不同的。

势能与什么有关

决定重力势能的因素有三个:质量m,重力加速度g,物体所在的高度h。即重力势能等于EP=mgh

注意高度是相对的,必须选取参考平面后才有意义。参考平面选取的不同,同一个物体 的重力势能不同。

弹性势能由二个因素有关EP=KX K是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。

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