
位能(Potential Energy)是物理學中描述物體因位置或狀态而儲存的能量形式,漢英詞典通常将其譯為"potential energy"。這一概念在力學、電磁學等領域均有應用,現從以下四個維度解析其核心内涵:
1. 能量存儲機制
位能屬于保守力場中的能量儲存形式,其數值取決于物體的相對位置或形變程度。《牛津漢英大詞典》将其定義為"物體在力場中由于位置而具有的作功能力",例如被舉高的重物具有重力位能,壓縮的彈簧儲存彈性位能。
2. 數學表達式
基礎位能公式可表示為:
$$
E_p = mgh
$$
式中m為質量,g為重力加速度,h為高度差。該公式在《現代物理學基礎》中被列為重力位能的經典計算模型,適用于近地表重力場系統。
3. 能量轉換特性
根據《漢英科技大詞典》釋義,位能屬于勢能(potential energy)的子類,具有可逆轉化特征。例如:
4. 分類體系
《物理學大辭典》将位能劃分為:
① 引力位能(Gravitational)
② 彈性位能(Elastic)
③ 電勢能(Electric)
④ 化學位能(Chemical)
⑤ 核位能(Nuclear)
需要說明的是,"位能"與"勢能"在中文語境中存在細微差異:前者側重位置相關的能量形式,後者涵蓋更廣義的潛在能量狀态。該區分在《中國大百科全書》物理卷的能量守恒章節中有詳細論述。
位能是物理學中的核心概念,指物體因位置或狀态而儲存的能量,以下是詳細解釋:
1. 基本定義 位能又稱勢能(),是物體或系統因相對位置、形變等狀态而具有的潛在能量。例如彈簧壓縮時儲存彈性勢能,物體被舉高時具有重力勢能。
2. 主要類型
3. 能量轉換特性 位能屬于保守力系統(如重力、彈力),可逆轉化為動能。例如物體下落時重力勢能減少,動能增加()。
4. 其他語境中的延伸 在非物理領域,個别文獻提及“位能”可指職位所需能力(),但此用法較少見,需結合上下文判斷。
提示:實際應用中需明确基準面(如海平面)以計算重力勢能,且位能是标量,僅有大小無方向。
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