气象百科
article势能(potential energy)亦称位能。物质系统由于各物体之间(或物体内各部分之间)存在相互作用而具有的能量。
势能概念是在保守力概念的基础上提出的。保守力对物体所作的功仅由物体的始、末位置所决定。因此,可以找到一个位置的标量函数Ep(r),使这个函数在开始、末位置的减少量,恰好等于保守力所作初功Wc,这个标量函数Ep(r)就是与一定的保守力相对应的势能。即
We=-(Ep2-Ep1)=-△Er
由上式定义的势能所包含的任意常数可根据势能零点的选择而确定。按相互作用性质的不同,可分为引力势能、弹性势能、电磁势能或核势能等。
势能是物体在万有引力(包括重力)、弹性力等势场中,因所在的位置不同而具有的能量。因势场的性质不同,称为引力势能、重力势能和弹性势能。静电场也是个势场,电荷因在静电场中位置不同而具有的能量称电势能。势场又称保守力场,上述这些力都称为保守力,保守力的特点是它对物体或电荷作功的大小 ,只和物 体或 电 荷的始点和终点的位置有关,而和所循的途径无关。即当始、终点固定时,循直线或循很复杂的曲线 ,保守力所作的功相同 ;循任意曲线回旋一周,保守力作功为零,物体或电荷恢复原来的能量状态,因此机械能守恒,并因此可用势能的变化来描述保守力作功的大小。非保守力也称耗散力,如摩擦力和粘性力等,其作功大小不仅和起、终点有关,也和所循途径有关 ,循 曲 线回旋一周,不能恢复原来的能量状态 ,即机 械 能有所损失或有所增加,存在机械能和其他能量的转换。分析质点在势场中的运动时,经常用到势能、动能的转换,因此势能是动力学中的一个重要概念。重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量。