波傳播時(shí),介質(zhì)中各質(zhì)量元在各自平衡位置附近振動(dòng),因而具有動(dòng)能,同時(shí)介質(zhì)發(fā)生形變,故具有彈性勢(shì)能。 介質(zhì)的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為波能。 以平面簡(jiǎn)諧波為例,質(zhì)量元的動(dòng)能和勢(shì)能均隨時(shí)間簡(jiǎn)諧振動(dòng),具有相同的振幅、角頻率和相位。 即質(zhì)量元通過平衡位置時(shí),其振動(dòng)速率最大,變形也最大。
當(dāng)相互斥力為“耗散力”(如摩擦力)時(shí),讓物體從A點(diǎn)(假設(shè)為勢(shì)能零點(diǎn))運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)克服它做功W,當(dāng)物體從A點(diǎn)返回時(shí)B點(diǎn)對(duì)A點(diǎn),就不能對(duì)物體做功,所以不能說物體有勢(shì)能,因?yàn)楹纳⒘Φ拇嬖凇?span style="display:none">2Ta物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
反之,如果上述過程是在守恒力的作用下進(jìn)行的,那么當(dāng)物體從B回到A時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能的相同點(diǎn),守恒力對(duì)物體所做的功恰好等于W,因?yàn)槲矬w所做的功保守力只等于物體的初始和最終相對(duì)位置有關(guān)。 如果物體不受其他力的作用,這個(gè)功W會(huì)使物體得到等量的動(dòng)能。
所以我們說物體在B點(diǎn)具有勢(shì)能W。實(shí)際上,勢(shì)能的大小是通過系統(tǒng)中物體之間的守恒力所做的功來衡量的。 勢(shì)能是物體系統(tǒng)共享的能量。 一般來說動(dòng)能和勢(shì)能的相同點(diǎn),物體的勢(shì)能實(shí)際上是一個(gè)粗略的表述。 勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量。 對(duì)于不同的勢(shì)能零點(diǎn),勢(shì)能的值通常是不同的。
綜上所述,經(jīng)過以上關(guān)于波浪的動(dòng)能和勢(shì)能為什么相等的介紹,相信大家對(duì)波浪的動(dòng)能和勢(shì)能為什么相等會(huì)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí),希望對(duì)大家有所幫助給你。