你认为引力作用消耗能量吗?
你爬楼梯,坐电梯,其实引力都在对你做功,做的是负功。
做功是什么??其实是在力的方向上要有位移,所做的功是位移*作用力。
而功是能量改变的量度,也就是题主说的消耗能量(增加能量)
也就是说,引力是不是和能量建立起关系,还在于在引力方向上有没有位移,
如果是要消耗能量,其实就是做负功,那就是要在引力的方向的反方向上有位移。
如果是引力方向有位移,其实是增加能量。
肯定消耗啊!在地球上而言地球要消耗引力,保持你的状态,而引力保持你的状态,而你的身体想要挣脱这个力就会做工,就像你本身血夜所受重力,而你的心脏要做更多的工才能带动血夜循环,这就是生物质能的消耗
引力跟质量有关,那么根据能量守恒,引力会消耗哪些物质?
消耗的仍然是物质的质量。
这个问题其实是关于力的本质探源问题。
在我们身边,任何惯性力的产生和改变都必然伴随着力的转换或者能量的消耗。
比如小孩打弹弓,是小孩给橡皮筋施加一个拉力,然后这个拉力经由橡皮筋传送到弹丸上面,小孩手一松,嗖地一下弹丸就飞出去了。
再如发射人造卫星,是火箭消耗了燃料的能量,把它转换成了人造卫星的推力,那个劳什子才会轰地一下升天而去。
那么引力又消耗什么呢?
是啊,引力和惯性力都是力,它们有什么不同吗?
当你坐在板凳上,屁股会明显感到有一股力在托着你,而且这股托力是持续不断的,只要你坐着,它就绝不会离开你屁股半秒,而当你一旦离开板凳,那股力又会立马传到你的脚板底继续向上托着你。
是的,你没有感觉错,时时刻刻托着你的也是一种力,但它不是惯性力,而是地球的引力,牛顿经典力学叫它万有引力,爱因斯坦相对论说它是时空弯曲。
万有引力在效果上与我们平时见到的任何其它宏观惯性力并没有本质的区别,这个爱因斯坦将其称为引力加速等效原理。
爱大师举了一个栗子,假设某人乘坐在火箭的密封仓内去遨游太空,当这枚火箭持续作每平方秒9.8米的加速运动时,这个人的感觉就像在地球表面坐板凳一模一样,他会分不清自已到底是在地球表面呢还是在太空遨游。
于是乎问题来了,火箭作每平方秒9.8米的加速运动是要不断地消耗能量的,而你坐在家里的板凳上又消耗什么呢?自我感觉好像什么都没有消耗啊?这不矛盾吗?
其实一点都不矛盾,引力加速等效原理仅仅是引力和惯性力效果上的等值,二者的本源却是截然不同。
惯性加速运动是通过能量消耗和转换形成物体惯性状态的改变,有加速运动必然就有能量消耗和转换。
而万有引力是宇宙四大基本力之一,是物质与生俱来的根本特性,有物质就有引力,就像有电荷就有电场一样。引力的方向是指向质点的中心,众多质点一旦进入各引力场范围,就必然相互吸引靠拢,由此产生与惯性加速运动等值的效果。
但是,万有引力是以场势(引力势能)的方式展现力度的,质点的场势一旦确定,其力度就会保持与该场势相对应的恒定值,质点由较高场势跌落到较低场势将释放能量,反之由较低场势跃升到较高场势则耗费能量。我们坐在板凳上场势是固定不变的,所以这时的引力虽然存在却并不消耗能量,只有当你往高处走而提高了你的场势时,你才消耗了能量。