势能 – 定义和例子

什么是势能? 对什么是能量的解释可以帮助我们更好地理解。

当一个物体获得了做功的能力时,我们说这个物体有 活力.

能量的例子

  • 如果你压缩一个弹簧,它会在以后获得做功的能力。 我们说春天获得了能量。
  • 储存能量的另一个例子是我们吃的食物。 吃完饭,我们就精力充沛地工作。
  • 燃料具有能量,因为它可以用来使汽车工作。

当一个物体储存能量时 位置,我们说对象有 势能.

蹦床是势能的一个很好的例子。 基本上,蹦床使用弹簧。

当你跳上蹦床时,弹簧会被拉伸。 您也可以说弹簧的位置发生了变化。

当弹簧被拉伸时,它们储存势能。 当弹簧压缩时,这种势能就会释放出来,让跳上它的人向上。

重力势能

一种特殊的势能是引力势能。 正如万有引力这个词所暗示的那样,这种能量会在你逆着地球引力提升物体时发生。

换句话说,这是由于重力而产生的能量,这种能量可以对物体做功。

重力势能示例

在佛罗里达州坦帕的布什花园有一个叫做 Falcon’s Fury 的游乐设施。

骑行将人们直接提升到一定高度,该高度实际上高于自由女神像。 然后,突然之间,它们掉了下来。

在很短的时间内,可能是几秒钟的时间,它让人们在空中停留,骑行已经为这个高度储存了最高的重力势能。

当骑行让每个人都掉下来时,这种引力势能就会释放出来。

引力势能公式

物体所获得的重力势能的量等于在举起物体时抵抗重力所做的功。

回想一下 W = Fd

F 是向上移动物体所需的力。 这个力等于物体的重量或毫克。

d 是物体移动的距离。

假设我们将此对象移动到高度 d = h。

然后, 重力势能 = mgh

势能单位

就像工作一样,能量以焦耳为单位。 这是有道理的,因为能量是产生功的能力,而功以焦耳为单位。

请注意,重力势能仅取决于 mg 或体重和身高。

只要垂直高度相同,它不取决于您所走的路径。 路径可以是垂直的或倾斜的,如下所示。

这里唯一的区别是在斜坡上移动岩石所需的力小于将其笔直向上移动所需的力。

右图的力为 50 N。

F = 300 J / 6 m = 50 N

但是,对于左图,力为 100 N

F = 300 J / 3 m = 100 N



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