首先來看一下功的定義
W=F·s
那麼重力勢能的公式是什麼:
Ep=mg·h
對比一下,發現重力勢能的公式就是重力乘以(點乘)下落高度,也就是重力能夠做的功。但我們發現,就算我們把物體舉到同一高度,重力能夠做的功也是不同的:比如說我在下面放一張桌子,物體能夠下落的距離變短了,此時重力勢能變小了。
分析到這裡,發現不對勁兒了。根據能量守恆,一個物體的能量如果沒有對外做功,那它應該是不變的,為什麼重力勢能可大可小?
其實問題的關鍵在於,這裡說的重力勢能,初高中講的重力勢能是相對重力勢能。既然是相對重力勢能,那一定有參考位置。參考位置,也就是所謂的“0勢能點”非常重要,就可以解釋你的問題。當你把物體放置在桌面的同時,選定桌面為“0勢能點”,那麼,物體在桌面勢能為0;如果選定地面為參考點,物體需要再下降桌子高度h勢能才能為0,此時相對於地面的重力勢能就是mgh。
接下來講講重力勢能和能量。一個物體所蘊含的能量,包括重力勢能,動能,彈性勢能這些,跟它有沒有對外做功(或者能量轉化),具不具備對外做功(或者能量轉化)的條件無關,只要在合適的條件下它能夠對外做功(或者能量轉化),那它就具有相應的能量。
重力勢能其實是引力勢能。重力勢能的本質是萬有引力。在進入大學後,引力的0勢能點一般選擇為無窮遠處。此時,在某一點處的勢能為從無窮遠處移動到這一點所做的功。因為是從無窮遠到接近引力源(地球),因此重力勢能永遠為負數。而萬有引力與距離的平方成反比,因此無窮遠處引力也無窮小,根據萬有引力對距離積分就可以計算出真正的引力勢能。
首先來看一下功的定義
W=F·s
那麼重力勢能的公式是什麼:
Ep=mg·h
對比一下,發現重力勢能的公式就是重力乘以(點乘)下落高度,也就是重力能夠做的功。但我們發現,就算我們把物體舉到同一高度,重力能夠做的功也是不同的:比如說我在下面放一張桌子,物體能夠下落的距離變短了,此時重力勢能變小了。
分析到這裡,發現不對勁兒了。根據能量守恆,一個物體的能量如果沒有對外做功,那它應該是不變的,為什麼重力勢能可大可小?
其實問題的關鍵在於,這裡說的重力勢能,初高中講的重力勢能是相對重力勢能。既然是相對重力勢能,那一定有參考位置。參考位置,也就是所謂的“0勢能點”非常重要,就可以解釋你的問題。當你把物體放置在桌面的同時,選定桌面為“0勢能點”,那麼,物體在桌面勢能為0;如果選定地面為參考點,物體需要再下降桌子高度h勢能才能為0,此時相對於地面的重力勢能就是mgh。
接下來講講重力勢能和能量。一個物體所蘊含的能量,包括重力勢能,動能,彈性勢能這些,跟它有沒有對外做功(或者能量轉化),具不具備對外做功(或者能量轉化)的條件無關,只要在合適的條件下它能夠對外做功(或者能量轉化),那它就具有相應的能量。
重力勢能其實是引力勢能。重力勢能的本質是萬有引力。在進入大學後,引力的0勢能點一般選擇為無窮遠處。此時,在某一點處的勢能為從無窮遠處移動到這一點所做的功。因為是從無窮遠到接近引力源(地球),因此重力勢能永遠為負數。而萬有引力與距離的平方成反比,因此無窮遠處引力也無窮小,根據萬有引力對距離積分就可以計算出真正的引力勢能。