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重力势能是标量还是矢量

2023-12-03 16:41 943浏览

重力势能是标量,标量是只有大小,没有方向的量。质量、密度、温度、功、能量、路程、速率、体积、时间、热量、电阻、功率、势能、引力势能、电势能等等都是标量。

重力势能是什么

重力势能,是指物体因为重力作用而拥有的能量。对于重力势能,其大小由地球对物体的引力大小以及地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大,物体具有的重力势能就越多。重力势能的表达式为:Ep=mgh。

重力势能的性质是什么

势能为能量的一种,具有能量量纲,在国际单位制下的单位是焦耳(J),另外在涉及到粒子物理时常用到电子伏特(eV),高斯单位制下为尔格(erg)。势能一般使用“Ep”表示,也常使用“W”“U”和“V”。

势能是一个标量函数,当一个物体与多个物体共有势能或共有多种势能时,这个物体所具有的总势能为所有势能的代数和。

由定义可知,势能取决于两个或多个物体的相对位形,是两个或多个物体所共有的。然而,在两物体A、B组成的保守体系中,如果我们以其中一个物体A作为参考系,则势能仅取决于另一物体B的相对位置。这时,在不引起混淆的情况下,我们常把“A、B具有的势能”称作是“B的势能”。

比如,在电场中的电荷具有静电势能,或者是在一个天体附近的另一个天体具有引力势能。除此之外,有时候保守体系中只存在一个物体,势能来自于物体内部各部分间的相对位移,这时候我们也说,势能是这个物体所具有的。比如,弹簧,或者是具有体分布电荷的绝缘体球。

需要注意的是,即使在同一保守力场中的同一处,不同物体的势能一般也不同,比如在重力作用范围内,物体的重力势能不仅取决于其高度,而且还取决于其质量。

什么是标量

标量,亦称“无向量”。有些物理量,只具有数值大小,而没有方向,部分有正负之分。物理学中,标量(或作纯量)指在坐标变换下保持不变的物理量。用通俗的说法,标量是只有大小,没有方向的量。

什么是矢量

既有大小又有方向的量。一般来说,在物理学中称作矢量,在数学中称作向量。在计算机中,矢量图可以无限放大永不变形。