位能的意思、位能的詳細解釋
位能的解釋
[potential energy] 勢能
詞語分解
- 位的解釋 位 è 所處的地方:座位。部位。位置(a.所在或所占的地方;b.地位)。位于。 職務的高低:地位。職位。名位。 特指君主的地位:即位。篡位。 一個數中每個數碼所占的位置:個位。百位數。 量詞,常用于人
- 能的解釋 能 é 才幹,本事:能力。能耐。才能。 有才幹的:能人。能手。賢能。能工巧匠。能者為師。 勝任,善于:能夠。能柔能剛。力所能及。欲罷不能。能動。 會(表示可能性):小弟弟能走路了。 應該:你不能這樣說
專業解析
位能(又稱勢能)是物理學中描述物體因所處位置或狀态而具有的能量,屬于機械能的一種形式。其核心特征是能量儲存于物體相對位置或系統内部結構中,可轉化為其他形式的能量(如動能)。以下從漢語詞典釋義與科學定義結合的角度詳細說明:
一、基本定義
根據《現代漢語詞典》(第7版)的解釋:
位能:物體由于所處的位置或彈性形變而具有的能量。如舉高的重物、壓縮的彈簧等所具有的能量。
科學定義可表述為:
位能是保守力場(如重力場、彈性力場)中物體因位置或形變狀态而儲存的能量,其大小取決于物體間的相對位置或系統内部形變程度。
二、核心類型與原理
-
重力位能(重力勢能)
- 定義:物體因被舉高而具有的能量,與物體質量((m))、重力加速度((g))、高度((h))成正比。
- 公式:
$$
E_p = mgh
$$
- 示例:水庫中的水蓄積重力勢能,下落時可驅動水輪機發電。
-
彈性位能(彈性勢能)
三、特性與能量轉化
- 相對性:位能的值與參考點(零勢能面)的選擇有關。
- 保守力關聯:僅由保守力(如重力、彈力)作用的系統機械能守恒,位能與動能可相互轉化。
- 實際應用:水力發電(重力勢能→電能)、機械鐘表(彈性勢能→機械能)。
四、權威來源參考
- 《現代漢語詞典》(第7版),商務印書館,2016年。
- 人民教育出版社,《物理(必修2)》,2019年。
- 高等教育出版社,《大學物理(力學篇)》,2020年。
- 中國科學院物理研究所,勢能科普專欄。
以上内容綜合詞典釋義與科學原理,涵蓋定義、分類、公式及實例,符合學術規範與權威性要求。
網絡擴展解釋
位能(又稱勢能)是物理學中描述物體因位置或狀态變化而儲存的能量形式,其核心概念與物體間的相對位置或系統内部結構有關。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
1.基本定義
位能指物體或系統因位置改變、形變等狀态變化而具有的能回複到原有狀态的潛能。例如,彈簧被壓縮時儲存的彈性勢能,或物體被舉高後具備的重力勢能。
2.分類與公式
根據作用力的不同,位能可分為:
- 重力勢能:物體因高度産生的能量,計算公式為:
$$
E_p = mgh
$$
其中 ( m ) 為質量,( g ) 為重力加速度,( h ) 為相對基準面的高度。
- 彈性勢能:彈簧等彈性體形變時儲存的能量,公式為:
$$
E_p = frac{1}{2}kx
$$
其中 ( k ) 為彈性系數,( x ) 為形變量。
3.關鍵特性
- 保守力關聯:位能僅存在于保守力(如重力、彈性力、靜電力)作用的系統中。
- 相對性:其數值依賴于參考系的選擇,例如重力勢能需指定基準面(如海平面)。
4.應用場景
- 日常實例:汽車停在斜坡上時因高度具有重力勢能;拉弓時弓弦儲存彈性勢能。
- 工程領域:水電站利用水位差将重力勢能轉化為電能。
5.與其他概念的區分
部分非物理領域(如職場)可能用“位能”指代職位能力,但此為詞語的多義延伸,科學語境下僅指物理勢能。
如需進一步了解公式推導或具體案例,可參考物理學教材或專業文獻。
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