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力場 (物理)

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均勻球體內部和周圍引力勢能的2維截面。截面拐點位於球體表面。

物理學中,力場是與作用於不同位置的質點上的非接觸力對應的向量場。具體來說,力場是向量場,其中是質點在處受到的力。[1]

例子

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  • 引力是兩個物體之間的吸引力。引力場模擬了大質量物體(或更廣義地說,任何能量量)對周圍空間的影響。[2]牛頓萬有引力定律中,質量為M的粒子會產生引力場,其中徑單位向量指向遠離粒子的方向。質量為m的輕質體子在靠近地球表面時受到的引力由,其中g地球引力[3][4]
  • 電場對點電荷q施加的力為[5]
  • 磁場中,在磁場中運動的點電荷會受到與速度和磁場方向垂直的力,其關係為

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功取決於位移和作用在物體上的力。當質點沿路徑C在力場中運動時,力做曲線積分

此值與粒子沿路徑移動的速度/動量無關。

保守場

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保守場來說,它也與路徑本身無關,只取決於始終點。因此,在起點與終點重合的閉合路徑上運動的物體的功為0:

認識到保守向量場可以寫成某個純量勢函數的梯度,可以更容易地評估所做的功:

功就是起點和終點的電勢值之差。如果這兩個點分別為x = ax = b,則:

另見

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參考文獻

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外部連結

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