『分子势能』 为什么在R=R0时最小呢 「注:R0为10^(-10)」 而且是负值?

Question

关键是为什么为负值.
势能可以为负么?

R还要继续减小到某一位置 ,分子势能才增大到等于0.
这一位置指的是哪一位置呢?

Answer 1

势能当然可以为负啊,就像重力势能,参考面不同,值就不同啊,势能的正负表示方向,不表示大小.
分子势能通常是说两个分子因它们的相对位置发生变化引发分子力作功而涉及到分子势能的问题，因势能具有相对性，如果我们假设两个分子距离无穷远（超过十个R0)时的分子势能为零，两个分子的距离在R0时即分子力达到平衡时，两个分子的势能最小且为负值（因为分子间的距离从无穷远逐渐靠近到R0的过程中，分子力作正功，分子势能从零开始减小，所以到达R0时分子势能最小且为负值，负的绝对值最大）；当两个分子的距离从R0开始减小时，由于要克服分子斥力作功，分子势能将增大，而且可以由负值增大到零并变成正值；当两个分子间的距离增大时，须克服分子引力作功，分子势能也将增大，但是由于分子间的距离增大到超过十R0以上，一般认为分子之间的作用力等于零了，于是两个分子从距离R0开始增大到超过10R0的过程中分子势能一直增大到零为止。
(注:关于分子力，书上告诉我们，分子间既存在斥力同时存在力引，当分子间的距离发生变化时，分子斥力的变化总比分子引力的变化来得快：在两个分子的距离为R0时，分子之间的斥力和引力达到平衡，从该距离开始，当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力都将增大，斥力的增大比引力的增大快，表现为斥力；当分子间的距离增大时，斥力和引力都将减小，但斥力减小得比引力快，表现为引力。这就是分子力的特点。分子之间的距离从R0开始逐渐增大，分子间的引力和斥力同时减小，但斥力减小得比引力快，在距离为R0时，引力和斥力的大小相等，当距离增大到超过10R0时分子间的引力和斥力都等于于零.)

Answer 2

势能0点可以随便选择,因此势能可以为负.如同高10米处势能0的话,地面势能就是负值一样.
分子势能,就是范德华力的势能,一般的说,势能与距离函数关系是U=A/r^6+B/r^12,A B 都是与物体有关的常数,而且A是负数,B是正数.这样就明显了,函数有最小值,可以解出是在r^6=-2B/A地方,最小值-A^2/4B,是负数.
U=A/r^6+B/r^12模型的得出得学习过固体物理才行,还得有点电磁学基础,比较复杂.你如果想了解,可以试着搜索"范德华力""色散力".