重力勢能(gravitational potential energy)和彈性勢能(elastic potential energy)的區別

重力勢能和彈性勢能是粒子能具有的兩種不同形式的能量。引力勢能和彈性勢能的主要區別在於,引力勢能的來源是作用在兩個大質量物體之間的引力,而彈性勢能的來源是組成物質的分子之間的靜電力。...

主要區別-重力勢能與彈性勢能

重力勢能和彈性勢能是粒子能具有的兩種不同形式的能量。引力勢能和彈性勢能的主要區別在於,引力勢能的來源是作用在兩個大質量物體之間的引力,而彈性勢能的來源是組成物質的分子之間的靜電力。

什麼是重力勢能(gravitational potential energy)?

重力勢能是物體由於其在重力場中的位置而產生的能量。引力勢能總是相對的:它是物體在引力場中不同點上的能量的比較。

Imagine lifting an object with mass  through a height of  in a uniform gravitational field. The weight of the object is given by  . If the object is lifted at a c***tant speed so that all the work done from lifting the object is given to the object as gravitational potential energy, we can calculate the gain in gravitational potential energy of the body due to its rise. Since the object is lifted at a c***tant speed, the forces are balanced and lifting force would be  . Since the object is raised through a height  , the work done is given by  . This means that the gain in gravitational potential energy is given by:

什麼是彈性勢能(elastic potential energy)?

如果物體發生物理變形,它就會獲得彈性勢能。當物體變形時,形成材料的分子被迫離開平衡位置。如果材料是有彈性的,那麼分子就會試圖回到它們的平衡位置。這使材料具有做功的能力。因此,當彈性材料變形時,我們說材料具有彈性勢能。例如,彈性勢能是由彈簧/橡皮筋拉伸時獲得的。

Difference Between Gravitational Potential Energy and Elastic Potential Energy - Rubber_bands

Rubber bands, when stretched, gain potential energy

Difference Between Moment and Couple - Springs

Springs: at rest, compressed and extended

考慮壓縮/延伸彈簧。彈簧變形越大,使其進一步變形所需的力就越大。力隨延伸而增加:

Difference Between Moment and Couple - Force-extension_graph

Force vs. extension graph for an elastic material

The work done on the spring is given by the area under the force vs. extension graph. In this case, the area is given by  . According to Hooke’s law,  so the total work done to compress or extend the spring by  is  , where  is the spring c***tant of the spring. If there are no other forces, then all the work done on the spring would be converted to elastic potential energy in the spring. Then,

重力勢能(gravitational potential energy)和彈性勢能(elastic potential energy)的區別

定義:

重力勢能是物體由於其在重力場中的位置而產生的能量。

彈性勢能是材料變形後獲得的能量。

它是如何形成的:

重力勢能來源於質量之間的引力。

彈性勢能是由於構成材料的原子和分子之間的靜電排斥作用而產生的。

什麼是做:(does:)?

重力勢能試圖把物體的質心拉得盡可能近。

彈性勢能試圖使組成物體的原子和分子保持一定的間距,使這些粒子保持平衡。

 

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  • 發表於 2021-06-27 07:33
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  • 分類:科學

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