物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能、弹性势能等。 只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
守恒条件
只有重力或弹力做功
表达式
首先 重力势能为与物体位置相关的能量,重力势能具有相对性。表达式为 Ep=mgh 其中,m为质量,单位千克;g为重力常数,9.8N/kg;h为高度,物体相对于势能参照面的高度(具有相对性,势能参考面选择不同,则h不同),单位米。需要注意的是,h的数值具有相对性e但是对于一个运动过程来说,初始位置和最终位置的Δh是代数值,没有相对性。
弹性势能为
(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是
劲度系数,x是物体的形变量。在国际单位制中,f的单位是
牛,x的单位是米,n是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)动能为1)系统的初、末状态机械能守恒。2)系统的动能增加量等于势能减少量
。