重力势能的正负取决于你选取的零势能面,在零势能面以上为正,以下为负。另外,重力势能是标量,它的正负只是用来表示物体所在高度与零势能面的关系。
重力势能的正负有什么含义
重力势能是要参照零势面的,就是比如你设地面以上100m为零势面,地面以上一百米以内的重力势能都是负值,主要还是用来计算的。
重力势能是相对性的,选取不同的零势面就会得到不同的重力势能,所以有正负,正就表明物体高于零势能面,负则相反。但是对于两个物体间的重力势能差或者一个物体在不同位置是的重力势能差就跟零势能面没有关系了。
因为两个重力势能一做减法就把跟零势能面相同的一部分减去了,就只剩下两个物体之间的相对差了。
物体重力势能的大小由地球对物体的引力大小以及地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大,物体具有的重力势能就越多。某种程度上来说,就是当高度一定时,质量越大,重力势能越大;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
重力势能的公式:Ep=mgh(Ep为重力势能,m为质量,g为地球表面重力加速度,在大多数情况下,h为物体距离参考平面的高度)由于万有引力和g都因距离而变化,所以Ep=mgh只能解决地球表面问题。
重力势能有什么性质
重力势能是标量,单位为焦耳(J)。与功不同的是,功的正负号表示作用效果,比较大小时仅比较数值而重力势能中正数一律大于负数。在重力势能的表达式中,由于高度h是相对的,因此重力势能的数值也是相对的。
我们说某个物体具有重力势能mgh,这是相对于某一个水平面来说的,若把这个水平面的高度取做零,这个水平面称为参考平面,物体位于这个参考平面上时,重力势能为零,因此参考平面也被称为零势能平面
经典物理对重力势能的理解就是当一个物体处在一个位置,相对于参照平面,重力可以对物体做多少功,使物体获得多少其他形式的能量,就说重力势能是多少。但并不是说重力势能为0就不具备做功的能力,这是由其相对性决定的。重力做正功时,重力势能减小,重力做负功时,重力势能增大。