a) Định nghĩa
Do công A12 chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của chuyển dời. Từ đây ta có định nghĩa:
Thế năng của chất điểm trong trờng lực thế là một hàm Wt phụ thuộc vào vị trí của chất điểm sao cho:
A12=Wt(1) – Wt(2) (11)
Từ định nghĩa này ta thấy ngay rằng nếu đồng thời cộng Wt(1) và Wt(2) với cùng một hằng số thì hệ thức định nghĩa trên vẫn đợc nghiệm, nói cách khác: Thế năng của chất điểm tại một vị trí đợc định nghĩa sai khác một hằng số cộng.
Thí dụ: trong trọng trờng đều, dựa vào biểu thức của A12 trong (11) ta suy
ra biểu thức của thế năng chất điểm tại vị trí có độ cao z: Wt(z) = mgz + C
b) Tính chất của thế năng
Thế năng tại một vị trí đợc xác định sai khác một hằng số cộng nhng hiệu thế năng giữa 2 vị trí thì hoàn toàn xác định. Từ hệ thức:
A Fds Wt(1) Wt(2) ) 2 ( ) 1 ( 12 = ∫ = − (12)
Nếu chất điểm chuyển động theo một đờng cong kín (C) (điểm (1) trùng điểm (2)) thì A12 = 0 ⇒ ∫ = c 0 s d F (13) ∫ c s d
F - lu số của véc tơ lực F dọc theo đờng cong kín (C).
c) ý nghĩa của thế năng: Thế năng là dạng năng lợng đặc trng cho tơng tác. Thí dụ 1: Dạng thế năng của chất điểm trong trọng trờng của quả đất là
năng lợng của đặc trng cho tơng tác giữa quả đất với chất điểm; ta cũng nói đó là thế năng tơng tác của quả đất và chất điểm.
Thí dụ 2: Thế năng của điện tích q0 trong điện trờng Culông của điện tích q
là thế năng tơng tác giữa q và q0.