重力勢能 - 中文百科全書
文章推薦指數: 80 %
重力勢能(gravitational potential energy)是物體因為重力作用而擁有的能量,對於重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。
物體的質量越大、相對的位置越 ...
重力勢能
重力勢能(gravitationalpotentialenergy)是物體因為重力作用而擁有的能量,對於重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。
物體的質量越大、相對的位置越高、做的功越多,從而使物體具有的重力勢能變大,它的表達式為:Ep=mgh。
基本介紹
中文名:重力勢能外文名:Gravitationalpotentialenergy表達式:Ep=mgh提出者:科里奧利(Coriolis)提出時間:1829年套用學科:物理學適用領域範圍:物理 適用領域範圍:力學
基本含義,決定因素,公式,特點,勢能,定義,類別,性質,
基本含義勢能:勢能是相互作用的物體憑藉其相對位置而具有的能量。
物體由於被舉高而具有的能叫做重力勢能(gravitationalpotentialenergy)。
是在特殊情形下引力勢能的推廣,是物體在重力的作用下而具有由空間位置決定的能量,大小與確定其空間位置所選取的參考點有關。
物體在空間某點處的重力勢能等於使物體從該點運動到參考點(即一特定水平面)時重力所作的功。
決定因素物體重力勢能的大小由地球對物體的引力大小以及地球和地面上物體的相對位置決定。
物體質量越大、位置越高、做功本領越大,物體具有的重力勢能就越多。
某種程度上來說,就是當高度一定時,質量越大,重力勢能越大;質量一定時,高度越高,重力勢能越大公式重力勢能的公式:Ep=mgh(Ep為重力勢能,m為質量,g為地球表面重力加速度,在大多數情況下,h為物體距離參考平面的高度)由於萬有引力和g都因距離而變化,所以Ep=mgh只能解決地球表面問題。
以無窮遠處為0勢能,重力勢能的一般形式為:可用定積分計算萬有引力的變力作功求解假設一個物體從離地心r1的距離被提升到了r2的距離,即r2大於r1這時重力做功大小為其中Fr代表物體所受的向心重力,由於物體遠離地心移動,重力做負功,故需要添加負號又由於物體所受重力由定義式得:故於是我們得到重力勢能的定義式其中r為物體離地球中心的距離。
關於負號的理解:當物體被從無限遠處由重力做功移向施力體中心的時候,重力做功,勢能減小。
判斷一個物體是否具有重力勢能,關鍵看此物體相對某一個平面有沒有被舉高,即相對此平面有沒有一定的高度。
若有,則物體具有重力勢能,若沒有,則物體不具備重力勢能。
物理學中,物體具有的重力勢能的大小與物體的質量成正比,與物體被舉高的高度成正比。
所以得出:Ep=mgh。
重力勢能是標量,單位為焦耳(J)。
與功不同的是,功的正負號表示作用效果,比較大小時僅比較數值;而重力勢能中正數一律大於負數.在重力勢能的表達式中,由於高度h是相對的,因此重力勢能的數值也是相對的。
我們說某個物體具有重力勢能mgh,這是相對於某一個水平面來說的,若把這個水平面的高度取做零,這個水平面稱為參考平面,物體位於這個參考平面上時,重力勢能為零,因此參考平面也被稱為零勢能平面。
經典物理對重力勢能的理解就是當一個物體處在一個位置,相對於參照平面,重力可以對物體做多少功,使物體獲得多少其他形式的能量,就說重力勢能是多少。
但並不是說重力勢能為0就不具備做功的能力,這是由其相對性決定的。
重力做正功時,重力勢能減小,重力做負功時,重力勢能增大。
兩個物體僅受萬有引力而相互吸引的重力勢能:兩個物體僅受萬有引力而相互吸引的過程其實很複雜,首先要把二體問題(兩個物體之間由於引力運動的問題)轉化為單體問題(一個物體受到另一個固定的物體的引力而運動的問題,轉化的方法在某些普通物理教材和理論物理力學教材當中有講),再把直線運動的過程看成是橢圓運動過程的極限,根據克卜勒第三定律求解。
另外,如果求的是碰撞前的瞬時速度的話,可以先用動量守恆判斷出碰撞前兩個物體的速度之比,再用機械能守恆求出碰撞時的速度,不過這種方法要求碰撞的物體是有大小的球體,否則只把它們看作質點的話碰前一剎那的引力勢能為負無窮大。
如果考慮g是變數的話,那么重力勢能就過渡到引力勢能,引力勢能表達式是-GMm/r,不過零勢能處在無窮遠。
物體由於做機械運動所具有的能量,叫機械能。
包括動能和勢能兩種,勢能又包括重力勢能和彈性勢能,由於重力和萬有引力是同性質的力,因此在物體的高度不能忽略時,將重力勢能稱作引力勢能更合適些,也就是說,重力勢能就是引力勢能,考綱中,除專門討論重力隨物體在地球上的位置(緯度和高度)變化而變化外,認為重力等於萬有引力,因此也可以認為物體的重力勢能等於引力勢能。
*為下標。
重力勢能-GMm/r的相對性與重力勢能變化的絕對性重力勢能具有相對性,要根據選取參考系來作答問題,但是重力勢能的變化量具有絕對性。
也就是說:重力勢能會隨著參考平面的改變而改變,但重力勢能的改變數是不會因為參考平面的不同而變化的。
特點重力做功與路徑無關,只與起點和終點的位置有關重力勢能與重力做功重力做正功,重力勢能減少;重力做負功,重力勢能增加;可理解為重力做功等於重力勢能變化量的負值,即:。
比較項目重力做功重力勢能物理意義重力對物體所做的功由於物體與地球的相互作用,且由它們之間的相對位置決定的能表達式Ep=mgh影響大小的因素重力G和初、末位置的高度差△h重力mg和某一位置的高度h特點只與初、末位置的高度差有關,與路徑及參考平面的選擇無關與參考平面的選擇有關,同一位置的物體過程量狀態量勢能定義人們在打樁時,先把重錘高高舉起,重錘落下就能把木樁打入地里。
重錘是由於被舉高而能夠做功的,舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
物體的質量越大,舉得越高,它具有的重力勢能就越大。
被舉高的重錘具有重力勢能。
重錘的質量越大,被舉得越高,下落時做的功越多,表示重錘的重力勢能越大。
(不是所有的舉高都是人為的,而是相對水平面上升的高度為被舉高的高度)射箭運動員把弓拉彎,放手後被拉彎的弓能把箭射出去.被壓縮的彈簧在放鬆後能把壓在上面的砝碼舉起.弓和彈簧都是由於發生彈性形變而能夠做功的,發生彈性形變的物體具有的能量叫彈性勢能.物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大.類別勢能分為重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能、引力勢能等。
勢能是無限能源。
[重力勢能](GravitationalPotentialEnergy)是物體因為重力作用而擁有的能量,公式為Ep=mgh(m為質量,g應取9.8N/kg(大多數情況下),h物體距水平面的高度)[彈性勢能](ElasticPotentialEnergy)是物體因為發生彈性形變而具有的能量,公式為
[分子勢能]是分子間的相互作用力而產生的能量,分子力分為斥力和引力。
在平衡位置時相對平衡,小於平衡位置時分子力表現為斥力,大於平衡位置時分子力表現為引力。
但無論何時,引力與斥力都是同時存在的。
[電勢能]電荷在電場中由於受電場作用而具有由位置決定的能叫電勢能。
實際上,勢能Ep與力F、距離h(彈性勢能為x,引力勢能為r等)存在著一定的關係,既是d(Ep)/dh=F。
也可以寫成Ep=∫Fdh,既是保守力所做的功的大小。
性質勢能為能量的一種,具有能量量綱,在國際單位制下的單位是焦耳(J),另外在涉及到粒子物理時常用到電子伏特(eV),高斯單位制下為爾格(erg)。
勢能一般使用“Ep”表示,也常使用“W”“U”和“V”。
勢能是一個標量函式,當一個物體與多個物體共有勢能或共有多種勢能時,這個物體所具有的總勢能為所有勢能的代數和。
由定義可知,勢能取決於兩個或多個物體的相對位形,是兩個或多個物體所共有的。
然而,在兩物體A、B組成的保守體系中,如果我們以其中一個物體A作為參考系,則勢能僅取決於另一物體B的相對位置。
這時,在不引起混淆的情況下,我們常把“A、B具有的勢能”稱作是“B的勢能”。
比如,在電場中的電荷具有靜電勢能,或者是在一個天體附近的另一個天體具有引力勢能。
除此之外,有時候保守體系中只存在一個物體,勢能來自於物體內部各部分間的相對位移,這時候我們也說,勢能是這個物體所具有的。
比如,彈簧,或者是具有體分布電荷的絕緣體球。
需要注意的是,即使在同一保守力場中的同一處,不同物體的勢能一般也不同,比如在重力作用範圍內,物體的重力勢能不僅取決於其高度,而且還取決於其質量。
相關詞條
重力勢能重力勢能(gravitationalpotentialenergy)是物體因為重力作用而擁有的能量,對於重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。
物體的質量越大、相對的位置越高、...勢能勢能(potentialenergy)是儲存於一個系統內的能量,也可以釋放或者轉化為其他形式的能量。
勢能是狀態量,又稱作位能。
勢能不是屬於單獨物體所具有的,而是相互作用的...零勢能面零勢能面,Zeropotentialenergysurface,是我們在研究重力勢能和電勢能問題時,為了方便研究,所設定的一個規定物體在此處所具有的勢能為0的位置。
...彈性勢能發生彈性形變的物體的各部分之間,由於有彈力的相互作用,也具有勢能,這種勢能叫做彈性勢能(elasticpotentialenergy)。
同一彈性物體在一定範圍內形變越大,具有的彈性...引力勢能引力勢能,物體(特別指天體)在引力場中具有的能叫做引力勢能。
物理學中經常把無窮遠處定為引力勢能的零勢能點,引力勢能表達式是E=-GMm/r。
是標量,單位為焦(J)G...動力勢能勢能:勢能可以分為重力勢能和彈性勢能、引力勢能、電勢能和核勢能等等。
物體由於被舉高,而具有的勢能叫做重力勢能。
重力勢能是指物體由於被舉高而具有的能量,所有被...量子勢能量子勢能在1952年由戴維波姆(DavidBohm)首次提出,是德布羅意量子力學(物質波理論)的中心概念型式。
1975年,Bohm和BasilHiley詮釋其為作用在粒子上的信息勢能。
量子...時間勢能時間勢能是由於時間差而產生的一種能量。
時間是物理的最終度量衡。
......中文名時間勢能別稱改變能變化量時間勢能可以類比為重力勢能,它能與改變能相互轉化...重力結合能重力結合能是重力根據愛因斯坦的質能方程e=mc2產生的能量。
......一個系統的重力結合能等於這個系統的重力勢能的相反數。
在一個天體和一顆衛星的系統中,重力結合...熱動力勢能熱動力勢能(英語:Thermodynamicpotential)是一個來表示系統之熱動力態的標量函式。
熱動力勢能的概念是皮埃爾·迪昂於1886年提出。
約西亞·吉布斯在他的論文中使用了...重力物體由於地球的吸引而受到的力叫重力。
重力的施力物體是地心。
重力的方向總是豎直向下。
物體受到的重力的大小跟物體的質量成正比,計算公式是:G=mg,g為比例係數,...ep(勢能(物理量的一種))Ep(字母p為右下角角標)為物理中勢能的英文縮寫。
......勢能是物理量的一種,包括重力勢能,引力勢能,彈性勢能,電勢能和核勢能等。
[1]參考資料...克服重力做功豎直向上運動或有豎直向上分運動時,重力與運動方向相反做負功,此時運動物體須做功消耗能量以支持重力勢能增加,此過程即為克服重力做功。
...重力構造岩石在重力影響下發生變形而成的構造。
廣義的重力構造,指組成地球的密度不同的物質的運動最終都是重力作用的結果,如板塊運動和地幔對流等,都與重力作用有關。
狹義...磁力勢能磁場不具有保守性,但在磁場中仍可引入勢能的概念,與通常意義的勢能所不同的是,磁場中的勢能不僅可以是位置坐標的函式,還可以是時間的函式。
在磁場中引入勢能的...機械能機械能是動能與勢能的總和,這裡的勢能分為重力勢能和彈性勢能。
我們把動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。
決定動能的是質量與速度;決定重力勢能的是質量和高度;...麥克斯韋滾擺麥克斯韋滾擺(maxwell'swheel)是用來演示重力勢能與動能的相互轉化過程中,機械能的總量保持不變的儀器。
...機械能守恆定律在只有重力或彈力做功的物體系統內(或者不受其他外力的作用下),物體系統的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總能量保持不變。
這個規律...能量(物理學名詞)如果把地面選作零勢能位置,則物體在髙度處所具有的重力勢能為:更嚴格地說,這是物體與地球組成的系統所具有的勢能(圖1)能量引力勢能...
熱門詞條
曾仕強
信用證
暗戀桃花源
納豆
戰爭與和平
willu
回憶過去
凌巨科技股份有限公司
撤僑
漂亮的男人
威秀影城
中國古代四大美女
TG
小龍
企業社會責任
亞梭家私
眼淚
能源效率
棉酚
單身派對
Jacadi
毒醫棄後
十面埋伏
肛門痛
蘆薈膠
萊戈拉斯·綠葉
爽歪歪
全麥吐司
重力勢能@中文百科全書
延伸文章資訊
- 1重力势能_百度百科
重力势能(gravitational potential energy)是物体因为重力作用而拥有的能量。物体在空间某点处的重力势能等于使物体从该点运动到参考点(即一特定水平面)时重力所作的 ...
- 2重力位能(Gravitational Potential Energy) - 科學Online
重力位能(Gravitational Potential Energy) ... 重力位能是與對應於重力的位能。若一物體在重力場內由A點落至B點,則重力會對物體做正功而重力位能會減少 ...
- 3重力勢能 - 中文百科全書
重力勢能(gravitational potential energy)是物體因為重力作用而擁有的能量,對於重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。物體的質量越大、相對的位置越 ...
- 4重力位能(重力勢)
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...
- 5gravitational potential energy-翻译为中文-例句英语
使用Reverso Context: This releases gravitational potential energy, causing the gas to become hotter...