青岛科技大学 大学物理讲义
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1) 万有引力 (universal gravitation)作功
以 为参考系,的 位置矢量为,
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A
B
一 万有引力、重力、弹性力作功的特点
对 的万有引力为'm m
m 由 点移动到 点时 作功为F?A B
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可以写成某个
函数的全微分
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zmgrPW B
A
z
z
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A
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A
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2 ) 重力 (gravitation)作功
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A
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z
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可以写成某个
函数的全微分
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xx
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3 ) 弹性力 (elastic force)作功
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2
B
A
x
x
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???
可以写成某个
函数的全微分
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保守力, 力所作的功与路径无关,仅决定于相
互作用质点的 始末 相对 位置,
二 保守力和非保守力 (conservative force and non-
conservative force)
)2121( 22 AB kxkxW ???
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AB r
mmG
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mmGW
)( AB m g zm g zW ???重力功
弹力功
引力功
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A
B
C
D
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A
B
C
D
非保守力, 力所作的功与路径有关,(例如 摩擦 力)
物体沿 闭合 路径运动 一周时,保
守力对它所作的功等于零,
0d ???l rF ??
??? ????? BD AAC Bl rFrFrF ?????? d d d
A
B
C
D
?? ??? AD BAC B rFrF ???? d d
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保守力作功的特点,dB
A
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v vd ( )B
A
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Gr? ?
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v
v
dFr?v v可以写成某个函数的全微
分 d d ( )F r G r??v vv
如果能找到,则()Grv ( ) ( )BAW G r G r??vv
定义势能 ()PE G r?? v()Grv 不是唯一的。
( ) ( )BAW G r G r??vv
? ?( ) ( )P B P AE r E r? ? ?vvPE? ??
三 势能 (potential energy)
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势能 与物体间相互作用及相对位置有关的能量,
P1p2p )( EEEW ??????
保守力的功
弹性 势能
2
p 2
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引力 势能
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mmGE '
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重力 势能
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)2121( 22 AB kxkxW ???
弹力 功
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? ????? )'()'(
AB r
mmG
r
mmGW
引力 功
)( AB m g zm g zW ???
重力 功
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势能具有 相对 性,势能 大小 与势能 零点 的选取 有关,
),,(pp zyxEE ?势能是 状态 函数
?
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0
),,(p
p0 d),,( E
zyx
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?00p ?E

势能是属于 系统 的,
讨论
势能计算 pp0p )( EEEW ??????
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四 势能曲线
弹性 势能曲线
0,0 p ?? Ex
重力 势能曲线
0,0 p ?? Ez
引力 势能曲线
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