關(guān)于重力勢(shì)能零勢(shì)能面選擇的討論
2007-12-31 00:00:00盛詩(shī)斌
物理教學(xué)探討 2007年7期
物體的重力勢(shì)能具有相對(duì)性，要確定Ep首先要確定零勢(shì)能面。原則上可以任意確定零勢(shì)能面，一般取地面為零勢(shì)能面。但是當(dāng)我們要比較兩個(gè)不同質(zhì)量物體的Ep大小時(shí)，零勢(shì)能面的選擇不能任意，否則，就會(huì)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(gè)位置。m2比m1高1m。很顯然m2的重力勢(shì)能比m1的大。若我們?nèi)”萴2高1m的某點(diǎn)為零勢(shì)能面，則有：
m1具有的重力勢(shì)能：
Ep1=-m1gh1=-20J。
m2具有的重力勢(shì)能：
Ep2=-m2gh2=-100J。
比較得：Ep1>Ep2。這顯然是錯(cuò)誤的。
所以要比較Ep1與Ep2的大小不能選比它們兩個(gè)位置都高的為零勢(shì)面。
事例2 m1=1kg，m2=10kg兩個(gè)物理放在同一高度地方。很顯然m2的重力勢(shì)能比m1的大。若我們?nèi)∷鼈兯诘母叨葹榱銊?shì)面，比較可得：Ep1=Ep2=0。
若取它們之上的位置做為零勢(shì)面，則比較后有Ep1＞Ep2。這顯然是錯(cuò)誤的。
綜上所述，要比較物體的重力勢(shì)能大小時(shí)，所選擇的零勢(shì)面不能任意，只能選比它們低的位置為零勢(shì)面才能正確比較。
（欄目編輯 羅琬華)
