只有保守力才有势能吗

时间:2024-09-25 16:24:35 | 文章来源:教育宝

势能是指物体由于所处位置或者发生弹性形变时所具备的能量,是高中阶段的常考知识。物体的势能与什么因素有关呢?使物体产生势能的力是保守力吗?

只有保守力才有势能吗

只有以保守力相互作用的两物体系统才有势能。

非保守力不会有势能的机理是:

一是对万有引力,电场力等来说这些力做功的特点是只与初末位移有关,而与通过的路径无关所以把这些力叫保守力,并且引入引力场,电场等场的概念。

二是物体处于这些场中的某位置具有做功本领,既然能做功根据功能关系具有能量,这能量不是动能,就用势能来表示,如引力势能,电势能等。而拉力,摩擦力等不满足以上特点,就叫非保守力也就没有势能。

保守力的定义:

保守力的概念指的是凡是沿任意闭合回路作功为零的力,或作功与具体路径无关的力;常见的包括了重力、弹力、电场力、库伦力以及万有引力。在物理学中,保守力与非保守力是热力学中的两个重要概念,它们可以用来刻画热力学系统的性质和运动特征。

如何判断是否为保守力?

充要条件就是场矢量的旋度为零,我们也称为无旋场,例如静电场就是无旋场,因此是保守场。

1、对于一维运动,凡是位置X单值函数的力都是保守力。例如服从胡克定律的弹性力f=f(X)=-k(X-X0)是X的单值函数,故它是保守力。

2、对于一维以上运动,大小和方向都与位置无关的力,如重力G=mg,是保守力。

3、若在空间中存在某个中心O,物体(质点)P在任何位置上所受的力f都与“向量OP”方向相同(排斥力),或相反(吸引力),其大小是距离r=标量OP的单值函数,则这种力叫做“有心力”,例如万有引力就是有心力,凡有心力都是保守力。

势能与什么有关?

势能与物体的形状、位置、质量、电荷和外力有关。

1、物体的形状和位置在一定程度上决定了它在某一地点所具有的势能大小。

2、物体的质量越大,想要改变其位置所需的能量也就越大,所具有的势能也越大。

3、物体的电荷也会影响势能,如果物体带有电荷,则其周围的电场可以改变物体的位置和势能。

4、物体受到的外力也会影响势能,例如物体向上移动时,重力对其具有负势能,而令物体上升的外力产生正势能。

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