保守力的功与物体运动所经过的路径无关,只与运动物体的起点和终点的位置有关,当然也与保守力场的性质有关。
势能(位能)定义.:相互作用的物体间由于所在的位置不同而具有的能量。以重力势能为例,物体和地球间有万有引力,物体下落时,它们发生了相对运动,而且万有引力还对物体做了功,物体动能发生变化,那么这个动能从何而来呢,就是由他们之间的势能转化而来。由于地球质量远远大于物体,地球几乎不受影响,所以我们平时一般都说某个物体的重力势能,其实重力势能是物体和地球所共有的。
势能可以理解为是一种储存起来的一种能量,处于一定的势态,所以才用“势”。
由于保守力所做的功与运动物体所经过的路径无关,因此,如果物体沿闭合路径绕行一周,则保守力对物体所做的功恒为0,也就是说势能与其他形式能量的转化为零,(功是能量转化的量度,功为零,能量转化为零),于是系统间的势能就不变。也就是说,当相对位置确定时时,它们之间的势能就是确定的、唯一的。也正因为此,才使势能的概念具有实际意义。、
同时我们也能感受到,保守力就是和势能关系紧密的概念。重力对应着重力势能,电场力对应着电势能,它们之间的定量关系就是:
WGA→B=EpA-EpB=-ΔEp重;W电A→B=EpA-EpB=-ΔEp电。
综上,势能大小仅由保守力的大小(F)和具有保守力作用的二物体间的相互位置(距离s)决定。换句话说,势能仅与保守力场的性质与相对位置有关。例如:重力势能的大小仅由重力的大小和重物与地球的相对位置即重物与地球构距离决定。换句话说,势能的大小仅与重力势场中的位置,即重物距地球表面的高度有关。弹性势能、引力势能和静电势能等都有与重力势能同样的性质。
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