势能是什么 什么是势能?

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发布时间: 2020-10-12 22:49:07
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什么是势能?

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一块大的砂岩巨石悬在陡峭的斜坡上。巨石具有相对于斜坡的势能,因为它似乎随时准备坠落,并滑入下面的山谷数百英尺。

势能是静止物体中的势能,是两种能量形式之一。另一种形式,动能,是运动物体所表示的能量。势能是任何基于物理学的讨论的核心概念,也是描述我们已知宇宙的公式中最有影响力的变量之一。

势能基本上就是它听起来的样子,尽管涉及到一些复杂的问题。物体的实际势能取决于它相对于其他物体的位置。例如,一块砖头悬挂在两层楼的建筑物上的势能要比放置在地面上的势能大得多。那是因为砖块与地球的相对位置给了它更多的能量。但相邻的两块砖块不会给彼此更多的能量,因为它们没有受到作用力。

同样的原理可以应用于任何尺度,无论是银河系还是原子系。事实上,原子也具有势能,尽管它们的恒定运动将其大部分势能转换为动能。

如何计算势能

能量是指物体或系统执行工作的能力。它有多种形式,包括机械、热、化学、核等。功是指能量从一个物体转移到另一个物体,与动能有着密切的关系。能量是两个或多个物体之间能量传递的速率。这三个概念是密切相关的,理解每一个概念都需要其他概念的背景。

的能量和功是用焦耳来测量的,以詹姆斯普雷斯科特焦耳的名字命名,他是一位物理学家,负责创建能够解释能量转移的公式。能量和功是用相同的单位来测量的,因为它们是同一枚硬币的两面——功只是运动中的能量。

功率是用瓦特来测量的,以苏格兰发明家詹姆斯瓦特的名字命名。瓦数是热量产生的一种测量方法。任何时候能量被传递,热量被产生,而且它传递的越快,产生的热量就越多。

一个简单的方式来可视化这种相互作用是用你的手。当你冷的时候,你可能会搓手取暖。现在想想你的手在一起振动的速度,只要你能移动它们。更多的能量被使用,这意味着更多的工作被做。这项工作需要更多的能量,从而产生更多的热量。

任何给定物体的势能都是对其做功、发热和发电潜力的测量。因此,物体势能的计算是其质量、与地球的距离、电荷、与其他物体的距离以及内部弹性力的总和。简化后,这个公式可以写成:势能=m g h,其中m是质量,单位为千克;g是重力加速度;h是高度,测量单位为米。

其他资源:

从乔治亚州立大学的超物理站点找到了关于势能和动能之间关系的更高级的讨论。观看戴夫教授演示动能和势能的视频讲解。看这段关于原子动能和势能的视频,来自Brightstorm。
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