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一個茶壺放在茶几上,重1公斤,有9.8牛頓的向下作用力,茶几有一個向上的支援力,茶壺沒有位移沒有做功。問題是,分子物理學認為,一切物體都是由分子組成的,分子間存在間隙,即便是固態物體,也會保守在平衡的位置上作微震動。可見,茶壺和茶几間的作用力有作功條件。使分子保守在平衡位置上的微振動變成受迫振動。茶壺的重量不減小,重力勢能也不會減小,所做的功是持續的。請教,應該怎樣計算重力勢能的功率?

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  • 1 # 科普英語

    勢能(potential energy)是儲存於一個系統內的能量,是靜止物體的潛在能量,可以釋放或者轉化為其他形式的能量,是能量的兩種形式之一。另一種形式是動能,是運動物體所表示的能量。

    雖然勢能的形式很好理解,但其中有一些複雜的東西。物體的實際勢能取決於它相對於其他物體的位置。

    例如,一塊磚從兩層樓的建築上懸吊下來的勢能(重力勢能)比它在地面上的勢能要大。這是因為磚塊相對於地球的位置給了它更多的能量。

    但是相鄰的兩塊磚不會給彼此更多的能量,因為沒有額外的力作用在它們上面。

    同樣的原理適用於任何尺度,無論是星系還是原子。事實上,原子也具有勢能,儘管它們不斷的運動將大部分勢能轉化為動能。

    如何計算勢能?(重力勢能)

    能量是指物體或系統做功的能力。它有多種形式,包括機械、熱力、化學、核能和其他形式。

    功是指能量從一個物體轉移到另一個物體,它與動能有密切的關係。

    功率是兩個或兩個以上物體之間能量轉移的速度。

    這三個概念緊密相關,理解每個概念都需要了解其他概念的背景。

    能量和功是用焦耳來測量的,焦耳是以物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的名字命名的。能量和功是用同樣的單位來測量的,因為它們相當於一枚硬幣的兩面——功就是運動中的能量。

    功率是以瓦特計量的,瓦特是以蘇格蘭發明家詹姆斯·瓦特的名字命名的。瓦特數是熱產生的量度。任何時候能量轉移,就會產生熱量,它轉移的越快,就會產生越多的熱量。

    現在想象你的雙手以最快的速度一起閉合運動。更多的能量被使用,這意味著做了更多的功。這個功需要更多的能量,產生更多的熱量。

    任何給定物體的勢能都是對其做功、發熱和發電的潛在能量的測量。

    因此,一個物體的重力勢能的計算是它的質量、離地球的距離、電荷、離其他物體的距離和內部彈性力(即任何內部機械力)的和。

    簡化後的重力勢能公式為:EP= mgh,EP為勢能, m為質量,g為重力加速度(地表為9.8 m/s^2);h是高度。

    在以上的分享關於這個問題的解答都是個人的意見與建議,我希望我分享的這個問題的解答能夠幫助到大家。

  • 2 # 劉大大的生活日記

    功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}

    2.重力做功:Wab=mghab  {m:物體的質量,g=9.8m/s^2≈10m/s^2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}3.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}

    4.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平   {P:瞬時功率,P平:平均功率}

    5.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)

    6.動能:Ek=mv^2/2  {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}

    7.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}

    8.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):W合=mvt^2/2-mvo^2/2或W合=ΔEK{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt^2/2-mvo^2/2)}

    9.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv1^2/2+mgh1=mv2^2/2+mgh2

    10.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx^2/2,與勁度係數和形變數有關。

  • 3 # 燕山酒

    功率的定義是單位時間所做的功,一個具有質量的物體,在不運動的情況下不做功,功率為零。不能把物體內部分子之間的熱運動拿出來做比較,這是一種誤解,分子之間的熱運動是處於一種平衡狀態,如果不平衡物體就會變形或滅失。

  • 4 # 中醫老柏

    重力勢能是一種能量,不是力。

    所以,重力勢能不做功,更無所謂功率。

    你該問,重力做功的功率。如果知道物體的速度,那麼,重力的功率為:

    也即,重力乘以速度在豎直方向上的分量。

    所以,結合你的問題,物體整體上沒有運動,所以,重力的功率為零。

  • 5 # 亝子

    功率的概念是做功的快慢,而做功是力來完成的。

    重力勢能是一種能量,不是力。

    所以,重力勢能不做功,更無所謂功率。

    你該問,重力做功的功率。如果知道物體的速度,那麼,重力的功率為:

    也即,重力乘以速度在豎直方向上的分量。

    所以,結合你的問題,物體整體上沒有運動,所以,重力的功率為零。

    建議你認識讀課本,注意區分概念。

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