物体有势能? 有没有势能定理
什么物体有势能？
是物体或体系因位置、形变或相互影响而储存的能量，属于物体系共有，其存在依赖于保守力（如重力、弹力、电场力等）的影响。下面内容列举不同类别势能对应的典型物体或体系：
一、重力势能
因地球引力影响而具有的能量，与质量和高度有关：
- 举高的重物：如打桩机的重锤被举高后具有重力势能，下落时可转化为动能做功。
- 高处的水：水库中的水因水位高度具备重力势能，可用于水力发电。
- 山顶的石头：静止在山顶的石头因相对地面高度具有重力势能，公式为 \( E_p = mgh \)（\( h \) 为相对参考平面的高度）。
二、弹性势能
因弹性形变（如压缩、拉伸、弯曲）而储存的能量：
- 压缩或拉伸的弹簧：弹簧形变时弹性势能为 \( E_p = \frac1}2}kx \)（\( k \) 为劲度系数，\( x \) 为形变量）。
- 拉弯的弓：弓弦被拉开时储存弹性势能，释放后转化为箭的动能。
- 卷紧的发条：机械表发条形变后储存能量，驱动指针运动。
三、电势能
在电场中因位置而具有的能量：
- 电容器中的电荷：两极板间的电荷分布形成电场，电势能随电荷量和电压变化。
- 离子间的相互影响：如两个带电离子之间的电势能公式为 \( E_p = k\fracQ_1Q_2}r} \)，与电荷量和距离相关。
四、分子势能
间因相互影响力（引力与斥力）而产生的能量：
- 晶体结构中的分子：如冰的分子在平衡位置附近振动时，分子势能随距离变化（小于平衡位置时斥力主导，大于时引力主导）。
- 气体分子：气体被压缩时分子间距减小，斥力增大，分子势能增加。
五、引力势能
间因万有引力影响而共有的能量：
- 地球与月球体系：公式为 \( E_p = -G\fracMm}r} \)（\( G \) 为引力常数，\( r \) 为两物体距离），负号表示束缚情形。
- 双星体系：如相互绕转的两颗恒星，引力势能随轨道半径变化。
势能的共同特性
- 相对性：势能大致与参考系或零势能点的选择有关。例如，重力势能的高度 \( h \) 是相对于参考平面而言的。
- 体系共有：势能属于相互影响的物体共有。如重力势能是物体与地球共有的能量，单独讨论单个物体的势能是简略说法。
- 守恒性：保守力场中，势能与动能可相互转化且总机械能守恒；非保守力（如摩擦力）不产生势能。
因位置、形变或相互影响而能对外做功的物体或体系均具有势能，具体形式包括重力、弹性、电势、分子及引力势能等。例如，山顶的石头、压缩的弹簧、电容器的电荷、天体体系等均是典型实例。
