重力位能与弹力位能.PDFVIP

物質科學（物理篇）下冊 第七章 功與能量 §7-4 ：重力位能與彈力位能 §7-4：重力位能與彈力位能 一、 保守力 (conservative force)： １. 力對物體所作的功僅和其 與 的位置有關，和其所經的 無關，稱為保 守力。 ２. 力與 力為保守力。 ３. 物體的運動路徑為一 迴路，則保守力對該物體所作的功為 。 ４. 保守力所作的功可以用位能的形式表示： 二、 非保守力： １. 力對物體所作的功與其所經的 有關，稱為 。 ２. 物體在粗糙平面上來回滑動一次，摩擦力作功 ， 力為非保守力。 三、 位能：(potential energy) １. 定義：反抗 所作之功，使系統內的物體產生 或 的改變，而儲 存於系統內的能量稱為 能。 ２. 性質： (1) 位能為 ，不具 。 (2) 位能單位與 及 相同（ ）。 (3) 系統內的物體具有作用力（兩物體之間具有作用力），系統必具有位能。 (4) 位能為系統內的物體所共有的，位能不單獨屬於任何一個物體。 物質科學（物理篇）下冊 第七章 功與能量 §7-4 ：重力位能與彈力位能 (5) 位能的大小與物體的 或 有關，與 及 無關。 (6) 位能為比較值(相對量)，故會隨比較的 ( ， )的不同而異。 (7) 系統內的物體具有作用力，則當物體之間的位置或形狀發生改變時，必伴隨有 位能的變化 ３. 位能的種類： (1) 重力位能(U )：兩物體相距 ，重力位能 。 g (2) 彈性位能(U )：彈性體的形變量 ，彈性位能 。 k 物質科學（物理篇）下冊 第七章 功與能量 §7-4 ：重力位能與彈力位能 四、 重力位能（均勻重力場）：(gravitational potential energy) １. 重力位能（Ug ）：在地球上，物體由低處往高處上升時，重力（地球引力）作負功， 則物體的動能減少，但能量並未喪失，而轉變為儲存於系統內的位能，稱為重力位 能。當物體下降時重力位能被釋放出來，轉變為動能。 ２. 一個物體的重力位能是其位置的函數。 重力位能 U (h)＝mgh g (1) 若重力對物體作負功，則物體的動能減少，重力位能增加，且 重力位能的增加量＝重力對物體作負功的量值＝物體動能的減少量。 △ U ＝－W ＝－△ Ek g g U (h) －U(0)＝－W ＝－(－mgh)＝mgh，令 U (0)＝0 則重力位能 U (h)＝ g g g g g mgh (2) 若