势能与势能
质点做功
- 当一个物体逆着重力运动时,就做功了
- 移动物体所做的功米由:
- 地点:
- ∆W=工作量变化(J)
- 米质量(千克)
- ∆V =的变化引力势(J公斤-1)
- 做的功的变化量等于输入的变化量重力势能(G.P.E)
- 当V= 0,则G.P.E = 0
- 对一个质量物体所做的功或gpe的变化米在远处r1从一个较大物体的中心米的距离r2Further away可以写成:
-
- 地点:
- 米产生引力场的质量。一颗行星)(千克)
- 米在引力场中运动的质量。一颗卫星)(千克)
- r1=第一个距离米从中心米(m)
- r2第二距离米从中心米(m)
- 地点:
- 当物体在行星引力场中运动时,功就完成了反对引力场线,即:远离行星
当卫星离开月球表面时,引力势能会增加
工作的例子
质量为300千克的宇宙飞船离开火星表面,飞到700千米的高度。计算飞船所做的功。火星的半径是3400公里,火星的质量= 6.40 × 1023公斤
第一步:写下所做的功(或G.P.E的变化)方程
步骤2:确定r的值1和r2
r1火星的半径= 3400公里= 3400 × 10吗3.米
r2半径+海拔= 3400 + 700 = 4100公里= 4100 × 10吗3.米
步骤3:代入数值
充电做的功
- 当一个带电荷的物体在电场中运动时,做功
- 移动电荷q所做的功为:
- 地点:
- ∆W=工作量变化(J)
- 问=电荷(C)
- ∆V =的变化电势(J C-1)
- 做的功的变化量等于输入的变化量电势能(E.P.E)
- 当V= 0,则E.P.E = 0
- 一个点电荷所做的功的变化问在远处r1从一个更大的电荷中心问,到…的距离r2Further away可以写成:
-
- 地点:
- 问产生电场的电荷(C)
- 问=在电场中移动的电荷(C)
- r1=第一个距离问从中心问(m)
- r2第二距离问从中心问(m)
- 地点:
把一个点电荷从另一个点电荷移开时做功
- 电场中正电荷移动时做功反对当负电荷移动时,电场会形成直线与电场线
工作的例子
点上的势R而且年代由于+7.0 nC充电分别为675 V和850 V。
计算当一个+3.0的nC电荷从移动时做了多少功R来年代.
第一步:写下已知的数量
-
- 警察局在R,V1= 675 v
- 警察局在年代,V2= 850v
- 电荷,问= +3.0 nC = +3.0 × 109C
第二步:写下做功方程
W=问×ΔV
第三步:将值代入方程
W = (3.0 × 109) × (850 - 675) = 5.3 × 107J
考试技巧
请确保不要混淆ΔG.P。E方程ΔG.P。E = mgΔh,它们看起来很相似,但指的是完全不同的情况。
我们更熟悉的方程只适用于在均匀引力场中被抬升的物体,也就是非常接近地球表面的物体,在那里我们可以将引力场建模为均匀的。
新的G.P.E方程不包括g。不同行星上的引力场强度不同,随着与地表距离的增加,引力场强度并不是恒定的。引力场强度按照平方反比定律衰减。
记住,问做功方程中是被移动的电荷,同时问是产生电势的电荷。别把这两个弄混了。就像在我们的例子中一样,在问题中两者都给出是很常见的。你应该选择正确的一个。