(a) 以一个例子解释势能的含义。写出质量为m的物体放置在地球表面上方高度h处的重力势能表达式。
(b) 势能和动能有什么区别?
(c) 一个质量为$0.5\ kg$的球从速度$5\ m/s$减速到$3\ m/s$。计算球的动能变化。用正确的单位给出你的答案。
(a). 势能:物体由于其位置而具有的能量称为物体的重力势能。
如果质量为$m$的物体放置在地球表面上方高度为$h$处,则其势能$P=mgh$
这里,$g\rightarrow$重力加速度
(b). 势能和动能的区别
势能 | 动能 |
1. 物体由于其位置而具有势能。 | 1. 物体由于其运动而具有动能。 |
2. 它取决于物体距地面高度。 | 2. 它取决于运动物体的速度。 |
3. 放在屋顶上的石头是具有势能的一个很好的例子。 | 3. 在公路上行驶的汽车是具有动能的物体的良好例子。 |
(c). 质量 $m=0.5\ kg$
初始速度 $v_1=5\ m/s$
最终速度 $v_2=3\ m/s$
动能变化 $=K_1-K_2$
$=\frac{1}{2}mv_1^2-\frac{1}{2}mv_2^2$
$=\frac{1}{2}m(v_1^2-v_2^2)$
$=\frac{1}{2}\times0.5\times(5^2-3^2)$
$=\frac{1}{2}\times0.5\times(25-9)$
$=\frac{1}{2}\times0.5\times16$
$=4.0\ J$
因此,动能变化为$4.0\ J$
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