重力势能的新定义 重力势能定义

在物理教科书中将重力势能定义为物体由于被举高而具有的能。这是不科学的,是一种错误的解释。

其错误一是:重力势能如果是物体由于被举高而具有的能,那么没被举高岂不是就没有重力势能。山上的石头,水底的石头,都没被举高,岂不是都没有重力势能;天上落下的陨石落地的过程中,一直都没被举高,岂不是也一直没有重力势能。

其错误二是:重力势能如果是物体由于被举高而具有的能,那么物体一旦被举高就算没有引力场也会具有重力势能。我们太空中的宇宙飞船里,是如何依据物体被举高来判断重力势能呢?

重力势能与物体有没有被举高没有关系,而是与相对参考点的位置有关系,同时与所处的引力场有关系。其必须具备两个条件,缺一不可:一是引力场,二是相对位置(距离)。

我们将重力势能与动能进行相对应的转换,就很容易理解重力势能的概念了。首先在地球引力场中建一个一维坐标,如图,以地球上物体的重力加速度的相反方向作Z轴,我们通常称他为高,在Z轴上取两点a和b,且a> b ;设一物体在t 0 时刻由a (a ,t 0) 以初始速度v 0 出发,在t 1 时刻到达b ( b ,t1 ) ,这时速度为v 1 ;再设t 0时刻物体处于静止状态,既v 0 = 0 ,物质质量为m ,重力系数(也可以称为重力加速度)为g 。


重力势能的新定义 重力势能定义

那么其做功E p = F*h = m*g*h = m*g*(Za-Zb) = m*g*1/2 (v1+v0)*(t1-t0)=1/2m(v1+v0)*(t1-t0)*(v1-v0)/(t1-t0) = 1/2m*v1^2 。

表示物体从a 点到b点,重力所做的功。而这个功在t 0 时刻( 物体静止时),称为该物体的重力势能

因此重力势能的定义应该是:在一个引力场中,物体相对于重力加速度方向的另一点,所具备的潜在能量。

重力势能的公式:E p = m*g*h ,(E p 为重力势能,m 为质量,g为重力系数,h为距离 )。物体质量越大重力势能越大,重力系数越大重力势能越大,与参考点相对距离越大重力势能越大。单位为焦( J ) 。

重力势能的特征:

1):物体受引力场的作用,不同的引力场具有不同的重力势能。比如太阳和月亮等星球上的物体都会有重力势能的特性,只是同一物体在数值上会与地球上的重力势能不一样,在微引力场,其重力势能也很微弱。在我们太空中的宇宙飞船里,也可以根据其所处引力场大小和与参考点的距离来判断重力势能。

2):相对性,没有相对参考点,就没有重力势能。物体在一点不具备重力势能,只有相对另一参考点才具备重力势能。无论是山上的、水底的、天上落下的相对于另一参考点都具备重力势能。

3):是一种虚能,一种潜在能量。指物体当前状态下并不存在的能量,而一旦物体由于重力作用到达参考点又必然存在的能量。表示物体的重力势能在一定条件下可以转变为动能。

  

爱华网本文地址 » http://www.aihuau.com/a/25101014/208859.html

更多阅读

如何设置毕业论文的自定义格式样式及应用格式 毕业论文样式

如何设置毕业论文的自定义格式样式及应用格式——简介毕业论文是对大学学习的一份总结,都希望为自己的大学生活画上完美的句号,提交一份优秀的毕业论文。一份优秀的毕业论文是以规范的格式为前提的,所以在编写论文时,需要先按照学校的规

转载 田黄石的科学定义 科学素养的描述性定义

原文地址:田黄石的科学定义作者:王群陨石田黄石的科学定义http://bbs.cchicc.com/viewthread.php?tid=55553凡是出产于福建寿山溪范围以内,符合含有一种或多种寿山溪范围以内地质成分,受过寿山溪范围以内所具有的理化性质的土壤所侵蚀

葡萄酒的新世界和旧世界区别 总结 奔富407怎么醒酒

葡萄酒的新世界和旧世界区别葡萄酒新世界和旧世界区别概念差异级别区别最近,在与一些酒友闲谈时,常被问及如何认识旧世界与新世界葡萄酒的话题。我的理解大致可分为三个层面,一是此概念的定义,二是两个世界葡萄酒的差异,三是发展趋势。一

MapX中的坐标系定义与转换 mapx 自定义地图

MapX中的坐标系定义与转换 -------最近一直在研究坐标系GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础,正确定义GIS系统的坐标系非常重要。在此我谈谈我个人的一些认识及经验,供各位读者参考,也希望相关方面的专业人士能给予纠正及补充。1. 椭球体

声明:《重力势能的新定义 重力势能定义》为网友凉人暖颜凉分享!如侵犯到您的合法权益请联系我们删除