位能在某種意義上是能量的儲存系統。例如,當球被舉到地面上方時,球的位能會隨著球舉得更高而增加。如果球被釋放,位能就會轉變為動能。因此,對球所做的功將增加球的位能,當球被釋放時,它將功轉化為動能,並且當球下落並撞擊地面時,球在地面上做功。


C=U-UF=-UF-U=-ΔU{\displaystyle Wc=Ui-Uf=-(Uf-Ui)=-\Delta U}{\displaystyle Wc=Ui-Uf=-(Uf-Ui)=-\Delta U}

在哪裡
  • W c = 工作保守
  • U i = 初始位能
  • U f = 最終位能
  • -ΔU = 位能變化


當利用地球上的重力施加位能時,可以使用標準方程式來表示系統的總位能。


U=GH{\displaystyle U=mgh}{\displaystyle U=mgh}

在哪裡
  • U= 位能
  • m=質量
  • g= 重力 (9.81 m/s 2
  • h= 高度差


當向彈簧施加位能時,彈簧在壓縮時儲存能量。當彈簧釋放時,位能轉換為動能。當彈簧處於平衡狀態時,位能為0


U=1/2kX2{\displaystyle U=1/2{kx}^{2}}{\displaystyle U=1/2{kx}^{2}}

在哪裡
  • U= 彈簧系統的位能
  • k=彈簧常數
  • x= 彈簧從平衡狀態被壓縮的距離
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