- 物理 势能公式
物理中的势能公式包括：
1. 重力势能：E_{p} = mgh；
2. 电势能：E_{p} = qvarphi；
3. 弹性势能：E_{p} = frac{1}{2}kx^{2}；
4. 万有引力势能：E_{p} = Gfrac{m_{1}m_{2}}{r}。
其中，m是物体质量，h是高度（对于重力，h是距离参考面的高度），q是电荷量，φ是电势（电势差），k是静电力常数，x是两质点间的距离，G是万有引力常数，m_{1}和m_{2}是两物体质量。
以上公式适用于相应的物理环境，使用时请注意单位和符号的统一。
相关例题：
题目：
一质量为 m 的小球，在距离地面高度为 H 的位置具有重力势能。如果小球从该位置自由下落，到达地面时的速度为 v，求小球的势能是如何转变成了动能和重力势能。
解析：
1. 初始状态：小球在高度为 H 的位置，具有重力势能 E_p0 = mgh
2. 运动过程：小球自由下落，受到重力作用，速度逐渐增加。
3. 最终状态：小球到达地面，速度为 v，此时小球的动能为 E_k = 0.5mv^2
E_p0 = E_k + E_{pnew} （能量守恒方程）
其中 E_{pnew} 是小球到达地面时的重力势能。
现在我们可以求解 E_{pnew}：
E_{pnew} = mghnew （重力势能定义）
其中 hnew 是小球到达地面时的位置高度。
根据机械能守恒定律，我们可以得到 hnew = H - v^2/2g，其中 g 是重力加速度。因此，我们可以解得 E_{pnew} = mgh = m (g (H - v^2/2g)) = m v^2 - mgH。
将 E_{pnew} 代入能量守恒方程中，得到 E_k = m v^2。
所以，小球的势能转变成了动能和重力势能，其中大部分势能转变成了动能，小部分势能转变成了地面处的重力势能。
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