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什么叫做势能

势能是储存于一个系统内的能量,也可以释放或者转化为其他形式的能量。它不是单独物体所具有的,而是相互作用的物体所共有,是状态量,也被称为位能。

在相互作用力是“耗散力”(如摩擦力)时,物体由A点(假设它是势能零点)移到B点克服它做功为W。当物体由B点回到A点时,耗散力并不能对物体做功,因为这部分能量转化为内能,无法再利用。如果是在保守力作用下进行,保守力对物体做的功正好等于W,这与物体的初始和最终的相对位置有关。不受其它力作用时,这个功W会使物体获得同样多的动能。因此,物体在B点有势能W。总之,势能的大小由体系内各物体之间保守力所作的功来量度。势能是属于物体系共有的能量,通常说一个物体的势能,实际上是一种简略的说法。势能是一个相对量,选择不同的势能零点,势能的数值一般是不同的。

势能的计算方法涉及到物体的质量、离地球的距离、电荷、离其他物体的距离和内部弹性力(即任何内部机械力)的综合。以重力势能为例,它可以用简化后的公式表示:EP= mgh,其中EP为势能,m为质量,g为重力加速度(地表为9.8 m/s^2),h是高度。

能量是指物体或系统做功的能力,有多种形式,包括机械、热力、化学、核能和其他形式。功是指能量从一个物体转移到另一个物体,它与动能有密切的关系。功率是能量转移的速度。这三个概念紧密相关,理解每个概念都需要了解其他概念的背景。能量和功是用焦耳来测量的,焦耳是以物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的名字命名的。能量和功是用同样的单位来测量的,因为它们相当于一枚硬币的两面——功就是运动中的能量。功率是以瓦特计量的,瓦特是以苏格兰发明家詹姆斯·瓦特的名字命名的。瓦特数是热产生的量度。任何时候能量转移,就会产生热量,它转移的越快,产生的热量就越多。如果要将这种互动形象化,可以想象用手取暖。当你冷的时候,你可能会搓着手取暖。现在想象你的双手以最快的速度一起闭合运动。更多的能量被使用,这意味着做了更多的功。这个功需要更多的能量,产生更多的热量。

任何给定物体的势能都是对其做功、发热和发电的潜在能量的测量。因此,一个物体的重力势能的计算是它的质量、离地球的距离、电荷、离其他物体的距离和内部弹性力(即任何内部机械力)的和。

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