重力做功与重力势能的关系
重力做功与重力势能的关系如下:
重力做功表示的是一个过程,功可以衡量能量的转化的多少,功是力对位移的积累作用。
重力势能表示物体所具有能量的多少。
做功与参考面的选取无关,与初末位置或位置的变化有关。
重力做功的特点:
对于确定的物体,其重力大小、方向不变,当沿着不同路径向下或向上运动时,根据功的`计算公式可知:
物体运动时,重力对它所做的功只与初、末位置的高度差有关,与路径无关。
重力做功的大小等于重力与初、末位置的高度差的乘积。
质量相同的物体A、B沿不同的路径下滑,在下滑相同高度的过程中,不论摩擦力是否相同,也不论运动时间是否相同,重力做功都相同。
重力势能
定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,用符号Ep表示,物体的质量越大,离地越高,重力势能就越大。
定义式:EP=mgh,即物体的重力势能Ep等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。
单位:在国际单位制中是焦(J)。重力势能是状态量。
重力势能是标量,即只有大小,没有方向。重力势能的相对性。
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重力做功等于重力势能变化量的负值。
重力对物体做正功时,物体的重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功。重力对物体做负功时,物体的重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。
简介。
重力势能是标量,单位为焦耳(J)。与功不同的是,功的正负号表示作用效果,比较大小时仅比较数值;而重力势能中正数一律大于负数。
在重力势能的表达式中,由于高度h是相对的,因此重力势能的数值也是相对的。我们说某个物体具有重力势能mgh,这是相对于某一个水平面来说的,若把这个水平面的高度取做零,这个水平面称为参考平面,物体位于这个参考平面上时,重力势能为零,因此参考平面也被称为零势能平面。
经典物理对重力势能的理解就是当一个物体处在一个位置,相对于参照平面,重力可以对物体做多少功,使物体获得多少其他形式的能量,就说重力势能是多少。但并不是说重力势能为0就不具备做功的能力,这是由其相对性决定的。重力做正功时,重力势能减小,重力做负功时,重力势能增大。