作业帮引力势能是负数,求帮忙理解
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/08 03:06:57
引力势能是负数,求帮忙理解
引力势能是负数,能否详尽解释一下,问一下,解题时用机械能守恒与动能相加不会有问题吗（后者疑问较大）
引力势能是负数,能否详尽解释一下,问一下,解题时用机械能守恒与动能相加不会有问题吗（后者疑问较大）
势能的正负跟势能零点（有时候也叫“参考平面”或者“标准位置”,意思是,规定任何物体在此处势能均为零）有关.
比如在地球上考察物体的引力势能,若选取无穷远处为势能零点,那么很容易证明,任何距离地球有限距离的物体,势能均为负值.证明如下：
设地球上一个物体质量为m,设想将其从地面移动到势能零点=无穷远点,毫无疑问,地球对物体的引力一定对物体做负功（物体离开地球过程中克服地球引力做功）,我们都知道,引力对物体做负功的过程,就是物体引力势能增加的过程,因此物体的引力势能从某个值（在地面上具有的引力势能）,增加到它到达无穷远点具有的势能,而按照规定,它在无穷远点具有的势能为零!这意味着,它的势能从某个值增加到零——毫无疑问,其初始的引力势能只能是负数!
当然没问题,因为在考察实际的物体时,我们关心注重的不是物体具有多少引力势能,而是势能的变化,比如,还是质量为m的物体,从地面升高到高度为h上空,不论选取地面为势能零点还是选取无穷远处为势能零点,其引力势能的变化都是增加的.
再问： 可引力势能的公式E=Gm1m2/r 好像在加减是势能越大，负值越小，所以有点疑惑
再答： 公式少了一个负号：若以无穷远为零势能点，则，物体距离地心r具有的势能为 -GMm/r，当然是势能越大，绝对值越小，因为最大值是零（在无穷远点）
比如在地球上考察物体的引力势能,若选取无穷远处为势能零点,那么很容易证明,任何距离地球有限距离的物体,势能均为负值.证明如下：
设地球上一个物体质量为m,设想将其从地面移动到势能零点=无穷远点,毫无疑问,地球对物体的引力一定对物体做负功（物体离开地球过程中克服地球引力做功）,我们都知道,引力对物体做负功的过程,就是物体引力势能增加的过程,因此物体的引力势能从某个值（在地面上具有的引力势能）,增加到它到达无穷远点具有的势能,而按照规定,它在无穷远点具有的势能为零!这意味着,它的势能从某个值增加到零——毫无疑问,其初始的引力势能只能是负数!
当然没问题,因为在考察实际的物体时,我们关心注重的不是物体具有多少引力势能,而是势能的变化,比如,还是质量为m的物体,从地面升高到高度为h上空,不论选取地面为势能零点还是选取无穷远处为势能零点,其引力势能的变化都是增加的.
再问： 可引力势能的公式E=Gm1m2/r 好像在加减是势能越大，负值越小，所以有点疑惑
再答： 公式少了一个负号：若以无穷远为零势能点，则，物体距离地心r具有的势能为 -GMm/r，当然是势能越大，绝对值越小，因为最大值是零（在无穷远点）