物體的重力勢能具有相對性,要確定Ep首先要確定零勢能面。原則上可以任意確定零勢能面,一般取地面為零勢能面。但是當(dāng)我們要比較兩個不同質(zhì)量物體的Ep大小時,零勢能面的選擇不能任意,否則,就會得出與實(shí)際相反的結(jié)論,下面以具體事例說明。
事例1 m1=1kg,m2=10kg的兩物體放置在空中兩個位置。m2比m1高1m。很顯然m2的重力勢能比m1的大。若我們?nèi)”萴2高1m的某點(diǎn)為零勢能面,則有:
m1具有的重力勢能:
Ep1=-m1gh1=-20J。
m2具有的重力勢能:
Ep2=-m2gh2=-100J。
比較得:Ep1>Ep2。這顯然是錯誤的。
所以要比較Ep1與Ep2的大小不能選比它們兩個位置都高的為零勢面。
事例2 m1=1kg,m2=10kg兩個物理放在同一高度地方。很顯然m2的重力勢能比m1的大。若我們?nèi)∷鼈兯诘母叨葹榱銊菝?,比較可得:Ep1=Ep2=0。
若取它們之上的位置做為零勢面,則比較后有Ep1>Ep2。這顯然是錯誤的。
綜上所述,要比較物體的重力勢能大小時,所選擇的零勢面不能任意,只能選比它們低的位置為零勢面才能正確比較。
(欄目編輯 羅琬華)