波传播时,介质中各质量元在各自平衡位置附近振动,因而具有动能,同时介质发生形变,故具有弹性势能。 介质的动能和势能之和称为波能。 以平面简谐波为例,质量元的动能和势能均随时间简谐振动,具有相同的振幅、角频率和相位。 即质量元通过平衡位置时,其振动速率最大,变形也最大。
当相互斥力为“耗散力”(如摩擦力)时,让物体从A点(假设为势能零点)运动到B点克服它做功W,当物体从A点返回时B点对A点,就不能对物体做功,所以不能说物体有势能,因为耗散力的存在。
反之,如果上述过程是在守恒力的作用下进行的,那么当物体从B回到A时动能和势能的相同点,守恒力对物体所做的功恰好等于W,因为物体所做的功保守力只等于物体的初始和最终相对位置有关。 如果物体不受其他力的作用,这个功W会使物体得到等量的动能。
所以我们说物体在B点具有势能W。实际上,势能的大小是通过系统中物体之间的守恒力所做的功来衡量的。 势能是物体系统共享的能量。 一般来说动能和势能的相同点,物体的势能实际上是一个粗略的表述。 势能是一个相对量。 对于不同的势能零点,势能的值通常是不同的。
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