势能公式是什么?

bdqnwqk8个月前问题7

重力势能的公式:Ep=mgh(Ep为重力势能,m为质量,g为地球表面重力加速度,在大多数情况下,h为物体距离参考平面的高度)。

由于万有引力和g都因距离而变化,所以Ep=mgh只能解决地球表面问题。

势能定义:

打桩时,把重锤高高举起,重锤落下能把木桩打入地里。重锤是由于被举高而能够做功的,举高的物体具有的能量叫重力势能。物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大。

被举高的重锤具有重力势能。重锤的质量越大,被举得越高,下落时做的功越多,表示重锤的重力势能越大。(不是所有的举高都是人为的,而是相对水平面上升的高度为被举高的高度)

万有引力做功公式的推导以及引力势能公式的推导?

最佳答案

先把问题具体化一下:质点质量为M,求和质点距离为r0处的引力势能。
设无穷远处引力势能为0.设一质量为m的物体从无穷远处移向M,在距离为r处的万有引力
F=GMm/r^2
在这个力的作用下向M移动一小段距离dr,这个过程中可以认为F不变,做功
dW=Fdr=GMmdr/r^2
将上面的式子对r从正无穷到r0积分,可以得到
W=GMm/r0
这就是万有引力对物体从无穷远到r0做的功,也就是物体在该过程中减小的势能,所以物体在r0处的势能(无穷远处为零)
Ep=0-W=-GMm/r0

这个是由数学中定积分的知识推导的。推导过程直到高二都不需掌握。