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功是保守力嗎

2021-09-14 15:10:22文/陳宇航

不是,在物理系統(tǒng)里,假若一個粒子,從起始點移動到終結(jié)點,由于受到作用力,且該作用力所做的功不因為路徑的不同而改變,則稱此力為保守力。假若一個物理系統(tǒng)里,所有的作用力都是保守力,則稱此系統(tǒng)為保守系統(tǒng)。

功是保守力嗎

保守力做功

保守力的功與物體運動所經(jīng)過的路徑無關(guān),只與運動物體的起點和終點的位置有關(guān),當然也與保守力場的性質(zhì)有關(guān)。

勢能(位能)定義.:相互作用的物體間由于所在的位置不同而具有的能量。以重力勢能為例,物體和地球間有萬有引力,物體下落時,它們發(fā)生了相對運動,而且萬有引力還對物體做了功,物體動能發(fā)生變化,那么這個動能從何而來呢,就是由他們之間的勢能轉(zhuǎn)化而來。由于地球質(zhì)量遠遠大于物體,地球幾乎不受影響,所以我們平時一般都說某個物體的重力勢能,其實重力勢能是物體和地球所共有的。

勢能可以理解為是一種儲存起來的一種能量,處于一定的勢態(tài),所以才用“勢”。

由于保守力所做的功與運動物體所經(jīng)過的路徑無關(guān),因此,如果物體沿閉合路徑繞行一周,則保守力對物體所做的功恒為0,也就是說勢能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化為零,(功是能量轉(zhuǎn)化的量度,功為零,能量轉(zhuǎn)化為零),于是系統(tǒng)間的勢能就不變。也就是說,當相對位置確定時時,它們之間的勢能就是確定的、唯一的。也正因為此,才使勢能的概念具有實際意義。、

同時我們也能感受到,保守力就是和勢能關(guān)系緊密的概念。重力對應著重力勢能,電場力對應著電勢能,它們之間的定量關(guān)系就是:

WGA→B=EpA-EpB=-ΔEp重;W電A→B=EpA-EpB=-ΔEp電。

綜上,勢能大小僅由保守力的大小(F)和具有保守力作用的二物體間的相互位置(距離s)決定。換句話說,勢能僅與保守力場的性質(zhì)與相對位置有關(guān)。例如:重力勢能的大小僅由重力的大小和重物與地球的相對位置即重物與地球構(gòu)距離決定。換句話說,勢能的大小僅與重力勢場中的位置,即重物距地球表面的高度有關(guān)。彈性勢能、引力勢能和靜電勢能等都有與重力勢能同樣的性質(zhì)。

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