波傳播時,介質中各質量元在各自平衡位置附近振動,因而具有動能,同時介質發生形變,故具有彈性勢能。 介質的動能和勢能之和稱為波能。 以平面簡諧波為例,質量元的動能和勢能均隨時間簡諧振動,具有相同的振幅、角頻率和相位。 即質量元通過平衡位置時,其振動速率最大,變形也最大。
當相互斥力為“耗散力”(如摩擦力)時,讓物體從A點(假設為勢能零點)運動到B點克服它做功W,當物體從A點返回時B點對A點,就不能對物體做功,所以不能說物體有勢能,因為耗散力的存在。
反之,如果上述過程是在守恒力的作用下進行的,那么當物體從B回到A時動能和勢能的相同點,守恒力對物體所做的功恰好等于W,因為物體所做的功保守力只等于物體的初始和最終相對位置有關。 如果物體不受其他力的作用,這個功W會使物體得到等量的動能。
所以我們說物體在B點具有勢能W。實際上,勢能的大小是通過系統中物體之間的守恒力所做的功來衡量的。 勢能是物體系統共享的能量。 一般來說動能和勢能的相同點,物體的勢能實際上是一個粗略的表述。 勢能是一個相對量。 對于不同的勢能零點,勢能的值通常是不同的。
綜上所述,經過以上關于波浪的動能和勢能為什么相等的介紹,相信大家對波浪的動能和勢能為什么相等會有一個新的認識,希望對大家有所幫助給你。