重力势能不等于重力做功,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。
重力势能的详细介绍
重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量。物体在空间某点处的重力势能等于使物体从该点运动到参考点(即一特定水平面)时重力所作的功。重力势能的公式:Ep=mgh。
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。
重力做功的特点是什么
重力做功与运动轨迹无关,只与运动初末位置的高度差有关,物体有一点运动回改点,则重力做功为零。这是因为重力是万有引力,是有心力,而有心力都是保守力,保守力做功就与运动轨迹无关。
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,大小约为9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
重力作用在物体上的作用点叫重心。重力大小可以用测力计测量,静止或匀速直线运动的物体对测力计的拉力或压力的大小等于重力的大小。地面物体所受的重力只是万有引力的在地球表面附近的一种表现。
地球的吸引作用使附近的物体向地面下落。万有引力是太阳系等星系存在的原因;没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统。万有引力同时也使地球和其他天体按照它们自身的轨道围绕太阳运转,月球按照自身的轨道围绕地球运转,形成潮汐,以及其他我们所观察到的各种各样的自然现象。万有引力是使物体获得重量的因素。
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