保守力与势能

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1、内蒙古科技大学本科毕业论文题目：保守力与势能学号：0809320112学生姓名：xxxx学院：物理科学与技术学院专业：物理学班级：08级一班指导教师：xxx副教授二〇一二年三月14内容摘要详细介绍保守力的特定性质证明以及常见的保守力种类。定义势能函数，论证了几种常见势能的计算方法。保守力和势能是经典物理学中极其重要的内容，具有十分重要的研究意义。为此，学者们在此领域研究十分深入，主要研究保守力和势能之间是怎样的关系，那么什么是保守力呢？保守力的本质是什么？势能又是怎么引入的，势能的定义是什么，以及引入势能后，保守力

2、与势能的关系如何。关键词：保守力势能势能零点平衡14AbstractDetailedintroductionofspecificpropertiesconservativeforceproofandcommonconservativeforcetypes.Thenatureofthepotentialenergyofphysicalmeaningofadeepelaborated,demonstratesthepotentialofcommoncalculationmethodsKeywords:Conservat

3、iveforcePotentialenergyPotentialenergyzeroBalance14目录内容摘要引言…………………………………………………………………………………11.保守力……………………………………………………………………………21.1保守力的定义…………………………………………………………………21.2保守力的性质…………………………………………………………………21.3保守力的证明…………………………………………………………………22.势能…………………………………………………………………

4、……………32.1势能的定义……………………………………………………………………32.2势能的性质……………………………………………………………………42.3势能零点………………………………………………………………………52.4物体在势能场中的平衡………………………………………………………73.几种常见势能的计算……………………………………………………………73.1引力势能………………………………………………………………………73.2重力势能………………………………………………………………………83.3弹性势能……

5、…………………………………………………………………93.4电势能…………………………………………………………………………93.5分子势能………………………………………………………………………104.结束语…………………………………………………………………………125.参考文献………………………………………………………………………136.致谢……………………………………………………………………………141414引言保守力和势能是经典物理学中极其重要的内容，具有十分重要的研究意义。为此，学者们在此领域研究十分深入，主要

6、研究保守力和势能之间是怎样的关系，那么什么是保守力呢？保守力的本质是什么？势能又是怎么引入的，势能的定义是什么，以及引入势能后，保守力与势能的关系如何。人们对其作了深刻的分析与研究，得到如果一对力所做的功与相对移动的路径无关，而只决定于相互作用的物体的始末相对位置，这样的力称为保守力（conservativeforce）。其力场叫保守力场（ConservativeField）。例如重力场、静电场等，万有引力场都是保守力场。141.保守力1.1保守力的定义在一个物理系统里，感受到某作用力，一个粒子从初始位置移动到终结

7、位置，而此作用力所做的机械功，跟移动路径无关，则称此力为保守力(conservativeforce)，又称为守恒力。等价地，假设一个粒子从某位置，移动经过一条闭合路径后，又回到原本位置，则作用与这粒子的保守力所做的机械功（保守力对于整个闭合路径的积分）等于零。在一个物理系统里，所有的作用力都是保守力，则称此物理系统為保守系统，又称為守恒系统。对於这种系统，在空间里的每一个位置，都可以给位势设定一个唯一的数值。当粒子从某位置移动至令一位置时，保守力会改变粒子的势能，前后差值与所经过的路径无关。例如，重力、弹性力、静电

8、力等等，都是保守力；而摩擦力和空气阻力是经典的非保守力（能量被输送出去后，转换为热能，不能收复回来）。1.2保守力的性质设定F为在空间任意位置良好定义（或空间内单连通的区域）的矢量场，假若它满足以下三个等价的条件中任意一个条件，则可称此矢量场为保守矢量场：1、F的旋度是零：2、假设粒子从某闭合路径C的某一位置，经过这闭合路径C，又回到原先位置，则力矢量F所做