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势能与参考系的选取有关吗

2023-12-03 11:15 517浏览

势能与参考系的选取无关。势能只与参考平面有关,而与参考系无关。因为势能描述得是相对位置,而不是位移、速度等与参考系有关的物理量所以机械能与参考系无关,只与参考平面有关。

什么是势能

势能是储存于一个系统内的能量,也可以释放或者转化为其他形式的能量。势能是状态量,又称作位能。势能不是属于单独物体所具有的,而是相互作用的物体所共有。

势能按作用性质的不同,可分为引力势能、弹性势能、电势能和核势能等,力学中势能有引力势能和弹力势能。

势能的类别有哪些

势能分为重力势能、磁场势能、弹性势能、分子势能、电势能、引力势能等。

重力势能:是物体因为重力作用而拥有的能量,公式为EP=mgh(m质量,g应取9.8N/kg,h物体据水平面的高度)。

磁场势能:是由磁场引力或斥力使物体间相对位置发生变化;物质被磁化或退磁使物质内部特性发生改变的能量叫磁场势能。(磁场是非保守场,是有旋场,而势能应该是存在于有势场,有势场的条件之一就是无旋场,因此我质疑磁场势能的说法)。

弹性势能:是物体因为弹性形变而具有的能量。公式为EP=1/2kx^2。

分子势能:是分子间的相互作用力而产生的能量,分为斥力和引力。在平衡位置时相对平衡,小于平衡位置时表现为斥力,大于平衡位置时表现为引力。但无论何时,引力与斥力都是同时存在的。

电势能:电磁负荷在电场中由于受电场作用而具有由位置决定的能叫电势能。

实际上,势能大小Ep与力F、距离h(弹性势能为x,引力势能为r等)存在着一定的关系,既是d(Ep)/dh=F。也可以写成Ep=∫Fdh,既是保守力所做的功的大小。

参考系的概念是什么

参照系,又称参照物,物理学名词,指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。根据牛顿力学定律在参考系中是否成立这一点,可把参考系分为惯性系和非惯性系两类。

与参考体相固连的整个延伸空间。参考体是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。为了用数值表达一个物体的位置,可在参考体上设置坐标系,称为参考坐标系。参考系和参考坐标系都可以任意选择,但同一个运动在不同参考系中的表现形式是不同的。通常按照问题的实际情况选取适当的参考体。

例如,当火箭从地球表面起飞时,宜用地球做参考体;当航天器成为绕太阳运动的人造行星时,宜用太阳做参考体。由此可见,一切力学现象只能相对于所选定的参考系进行观察,描述和研究。在同一参考系上可有不同的参考坐标系,它们对同一个物体的位置坐标的值虽然不同,但有确定的几何关系联系着。为了能对物体运动作定量描述,常直接引用参考坐标系。