功:W=FS 中的S是垂直距离还是直线距离。 汽车绕盘山公路上山的做的功怎么算?它的距离是计曲线的吗?
其实功的公式是W=FScosβ(β是力与位移间的夹角)汽车绕盘山公路上山做的功你看是要算总共还是哪一个力做的功。理想情况只计憨肌封可莩玖凤雪脯磨重力和牵引力,重力做功就代入公式W=mgh(h是起终点的高度差)。牵引力做的功可以代入公式W=PV(P是功率,V是平均速度。)如果计摩擦力的话就另说了。就需要代入我开始提的那个公式了。
两行星间万有引力势能公式?
我们假设在太空中有这样的两个星体AB,质量分别为M1,M2,相距r1。
当B星体向它们的连心线AB(其实就是万有引力的方向上)向外移动一段距离△r时,
其距离改变为r2 ,r1+△r→r2,考虑△r很微小,可近似为r1=r2。
同时在改变的过程中由于△r很微小,∴它们的万有引力是不变的。
所以:万有引力在由r1+△r→r2所做的功就是W1=Gm1m2/r1²×△r=(Gm1m2/r1r2)×(r2-r1)
=Gm1m2/r1-Gm1m2/r2
同理考虑无穷个这样的△r可得W2= Gm1m2/r2-Gm1m2/r3
W3=Gm1m2/r3-Gm1m2/r4
W4=Gm1m2/r4-Gm1m2/r5
…………………………
WN=Gm1m2/r n-1 -Gm1m2/rn
然后累项相加得W1+W2+W3+W4……+WN=Gm1m2/r1-Gm1m2/rn
因为N趋近于无穷大,所以Gm1m2/rn就为零了∴从原处到无穷远的万有引力做功为-Gm1m2/r1,又因为 W万=EP1-EPN=
-Gm1m2/r1,EPn=0 所以EP1=-Gm1m2/r1 所以得星体A在原来的万有引力势能为EP1=-Gm1m2/r1 ∴对于任意星体都满足E=-GMm/r
为什么万有引力做功的表达式会附加一个负号?
在研究天体运动时通常取无穷远为0势能面,发射卫星时万有引力做负功,卫星的重力势能增加。 GMm/r^2=mv^2/r 卫星的动能 Ek=1/2mv^2=GMm/2r 卫星的势能 Ep=-GMm/r 万有引力做负功的表达式W=-GMm/r 所以,万有引力做功的表达式附加一个负号。