势能(英文:potential energy)[1],又称位能,与动能统称为机械能,[2][12]其是指物质系统由于各物体之间(或物体内各部分之间)存在相互作用而具有的能量。物理力学中常见的势能有引力势能、重力势能和弹性势能三种,[2][13]但除此之外还有电势能、磁势能和核势能等。[14][15][16] 能量是衡量物体做功本领的物理量,动能用来衡量物体由于运动所具有的做功本领。而当质点在保守力作用下从一点运动到另一点,只要两点位置确定,其能量的相应变化也是确定的。由此可以设想,质点处在某个位置时就应具有某种能量,这种与质点所在位置有关的能量称为势能。[17]但是,并非存在相互作用的物体之间就一定有与之对应的势能,研究表明,只有保守力才存在与之对应的势能。[3] 早在旧石器时期,人类便会使用弓箭借助势能捕猎。至古希腊时期,亚里士多德提出了与势能相似的“潜能”一词。[18]而到了19世纪,苏格兰物理学家威廉·兰金[b]首次准确提出“势能”一词,并给出了相 关的概念。而后爱尔兰物理学家哈密顿[c]通过研究动能与势能的关系,提出了机械能守恒定律,并由莱布尼茨、庞斯莱明等物理学家逐渐完善了“势能”与“动能”的关系。[9][19][11] 至现代,势能多应用于水利及生活方面。在水利方面,多借用水力发电站将重力势能转化为了动能或电能。[20][21]在生活方面,因为弹簧的广泛使用,弹性势能也多以利用,如,生活中的发令枪、发条玩具等就是利用了弹性势能转化为动能的原理。[4] 定义