重力势能与弹性势能
重力势能和弹性势能是力学中讨论的两个重要量。本文将对它们的定义、异同进行比较和比较。
什么是引力势能？
要了解引力势能，需要有引力场的背景知识。重力是由于任何质量而产生的力。质量是引力的必要条件和充分条件。在任何物体周围都有一个引力场。取质量m1和m2，它们之间的距离为r。这两个质量之间的引力为G.m1.m2/r2，其中G是万有引力常数。由于不存在负质量，引力总是有吸引力的。没有排斥引力。必须指出的是，引力也是相互作用的。也就是说，m1施加在m2上的力等于，并且与m2对m1施加的力相反。一点的引力势定义为单位质量从无穷远到给定点所做的功的量。由于无穷远处的引力势为零，所做的功是负的，所以引力势总是负的。物体的引力势能定义为物体从无穷远点到该点所做的功。这也等于重力势和物体质量的乘积。由于物体的质量总是正的，任何点的引力势都是负的，所以任何物体的引力势能也是负的。
什么是弹性势能？
弹性是物质非常有用的性质。它是指材料在外力消除后恢复原状的能力。观察到保持弹性杆拉伸所需的力与杆的拉伸长度成正比。比例常数被称为弹簧常数，用k表示。这给出了方程F=-kx。负号表示x与力的反方向。弹性势能是将弹性物体拉伸一定长度x所需的功。由于施加的力F（x）=kx，所做功等于F（x）从0到x的积分，相对于dx，等于kx2/2。因此，势能为kx2/2。必须注意的是，附在杆端的任何物体的势能不取决于物体的质量，而只取决于弹簧常数和拉伸长度。
| 重力势能和弹性势能有什么区别？•重力势能总是负的，而弹性势能总是正的。•重力势能取决于物体的质量，但弹性势能不依赖于质量。 |
