力场 (物理)
外观
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d9/GravityPotential.jpg/300px-GravityPotential.jpg)
物理学中,力场是与作用于不同位置的质点上的非接触力对应的向量场。具体来说,力场是向量场,其中是质点在处受到的力。[1]
例子
[编辑]- 引力是两个物体之间的吸引力。引力场模拟了大质量物体(或更广义地说,任何能量量)对周围空间的影响。[2]在牛顿万有引力定律中,质量为M的粒子会产生引力场,其中径单位向量指向远离粒子的方向。质量为m的轻质粒子在靠近地球表面时受到的引力由,其中g是地球引力。[3][4]
- 电场对点电荷q施加的力为。[5]
- 磁场中,在磁场中运动的点电荷会受到与速度和磁场方向垂直的力,其关系为。
功
[编辑]功取决于位移和作用在物体上的力。当质点沿路径C在力场中运动时,力做功为曲线积分:
保守场
[编辑]对保守场来说,它也与路径本身无关,只取决于始终点。因此,在起点与终点重合的闭合路径上运动的物体的功为0:
认识到保守矢量场可以写成某个标量势函数的梯度,可以更容易地评估所做的功:
功就是起点和终点的电势值之差。如果这两个点分别为x = a、x = b,则:
另见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Mathematical methods in chemical engineering, by V. G. Jenson and G. V. Jeffreys, p211
- ^ Geroch, Robert. General relativity from A to B. University of Chicago Press. 1981: 181 [2023-11-08]. ISBN 0-226-28864-1. (原始内容存档于2023-01-25)., Chapter 7, page 181 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ Vector calculus, by Marsden and Tromba, p288
- ^ Engineering mechanics, by Kumar, p104
- ^ Calculus: Early Transcendental Functions, by Larson, Hostetler, Edwards, p1055
外部链接
[编辑]- Conservative and non-conservative force-fields (页面存档备份,存于互联网档案馆), Classical Mechanics (页面存档备份,存于互联网档案馆), University of Texas at Austin
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