势能

势能

什么是势能?

势能是物体由于其位置或状态而具有的存储能量。山顶上的自行车,头顶上的书和舒展的弹簧都具有势能。

如何测量势能

测量势能的标准单位是焦耳,缩写为“ J”。

它与动能有何不同?

势能是存储的能量,而动能是运动的能量。当使用势能时,它将转换为动能。您可以将势能视为等待发生的动能。



绿球具有应有的势能
达到其高度。紫球有动感
能量归因于其速度。
小山上的车

我们可以通过考虑在山上的汽车来比较势能和动能。当汽车在山顶时,它具有最大的势能。如果它静止不动,则没有动能。当汽车开始从山上滚下来时,它失去了势能,但获得了动能。汽车在山顶位置的势能已转换为动能。

重力势能

一种势能来自地球的引力。这称为重力势能(GPE)。重力势能是基于对象的高度和质量存储在对象中的能量。为了计算重力势能,我们使用以下公式:

GPE =质量* g *高度
GPE = m * g * h

其中“ g”是标准重力加速度,等于9.8 m / s。高度是根据物体可能掉落的高度确定的。高度可以是距地面的距离,也可以是我们正在处理的实验室工作台。

问题示例:

坐在10米高的悬崖顶部的2公斤重的岩石的势能是多少?

GPE =质量* g *高度
GPE = 2千克* 9.8 m / s* 10m
GPE = 196焦耳

潜在的能量和功

势能等于使物体进入其位置所完成的工作量。例如,如果您要将一本书从地板上抬起并放在桌子上。桌子上的书的势能等于将书从地板移到桌子上所需的工作量。

其他类型的势能
  • 弹性-材料拉伸或压缩时会存储弹性势能。弹性势能的例子包括弹簧,橡皮筋和弹弓。
  • 电-势能是根据物体的能量进行工作的能力 电荷
  • 核-原子内部粒子的势能。
  • 化学-化学势能是指由于物质而储存在物质中的能量 化学键 。一个例子是汽车汽油中存储的能量。
关于势能的有趣事实
  • 苏格兰科学家威廉·兰金(William Rankine)在19世纪首次提出了势能一词。
  • 用于计算弹簧势能的公式为PE = 1/2 * k * x,其中k是弹簧常数,x是压缩量。
  • 势能的概念可以追溯到古希腊和哲学家 亚里士多德