动能定理
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编辑本段应用动能定理解题的基本步骤
(1)确定研究对象,研究对象可以是一个质点(单体)也可以是一个系统 (2)分析研究对象的受力情况和运动情况,是否是求解“力、位移与速度关系“的问题 (3)若是,根据∑W=△Ek1列式求解. 动能定理的推导 对于匀加速直线运动有: 由牛顿第二运动定律得 F=ma① 匀加速直线运动规律有: s=((v2)^2-(v1)^2)/(2a)② ①×②得: Fs=(1/2)m(v2)^2-(1/2)m(v1)^2 外力做功W=Fs,记Ek1=(1/2)m(v1)^2,Ek2=(1/2)m(v2)^2 即 W=Ek2-Ek1=△Ek 对于非匀加速直线运动: 进行无线细分成n段,于是每段都可看成是匀加速直线运动(微分思想) 对于每段运动有: W1=Ek1-Ek0 W2=Ek2-Ek1 …… Wn=Ekn-Ekn-1 将上式全部相加得 ∑W=Ekn-Ek0=△Ek 推导完毕
编辑本段系统的动能定理
由质点的动能定理,我们还可以得出更一般的系统的动能定理. 系统各组分合外力做功的代数和等于系统各组分动能增量的代数和 ∑(∑W)=∑(△Ek) 在大多数情况下,系统各组分之间相互做的功其代数和都是零,此时应用系统的动能定理更为方便.但当系统各组分之间相互做功的代数和不为零(如存在弹簧,相互引力、斥力等)的情况,应考虑内力做功,特别注意! FScosα代表作用在运动质点上的合外力的功(α代表力和水平方向的夹角)。应从动能定理深入领会“功”和“动能”两个概念之间的区别和联系。动能是反映物体本身运动状态的物理量。物体的运动状态一定,能量也就唯一确定了,故能量是“状态量”,而功并不决定于物体的运动状态,而是和物体运动状态的变化过程,即能量变化的过程相对应的,所以功是“过程量”。功只能量度物体运动状态发生变化时,它的能量变化了多少,而不能量度物体在一定运动状态下所具有的能量,有的书上把动能定理称之为动能原理。对原理、定理区分不严格,本辞条按课本教材要求,称“动能定理”。此定理体现了功和动能之间的联系。称为定理的原因是因为它是从牛顿定律,经数学严格推导出来的,并不能扩大其应用范围。由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,不论物体运动的路径如何,因而在只涉及位置变化与速度的力学问题中,应用动能定理比直接运用牛顿第二定律要简单.
目录
动能定理内容
质点组动能定理适用范围:
动量定理与动能定理的区别
质点的动能定理
系统的动能定理
应用动能定理解题的基本步骤动能定理内容
质点组动能定理 适用范围:
动量定理与动能定理的区别
质点的动能定理
系统的动能定理
应用动能定理解题的基本步骤
展开 编辑本段动能定理内容
力在一个过程中对物体所做的功等于在这个过程中动能的变化. 合外力(物体所受的外力的总和,根据方向以及受力大小通过正交法[1]能计算出物体最终的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化。即末动能减初动能。 表达式: W1+W2+W3+W4…=W总 ΔW=Ek2-Ek1 (k2) (k1)表示为下标 其中,Ek2表示物体的末动能,Ek1表示物体的初动能。△W是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。 动能定理的表达式是标量式,当合外力对物体做正功时,Ek2>Ek1物体的动能增加;反之则,Ek1>Ek2,物体的动能减少。 动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。 1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。 2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
求助编辑百科名片
初中教材中验证动能定理的实验图所谓动能,简单的说就是指物体因运动而具有的能量。数值上等于(1/2)Mv^2. 动能是能量的一种,它的国际单位制下单位是焦耳(J),简称焦。 需要注意的是,动能(以及和它相对应的各种功),都是标量,即只有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,不满足矢量(数学中称向量)加法的平行四边形法则。
适用范围:
恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功。
动量定理与动能定理的区别
动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积分。 动能定理Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积分。
编辑本段质点的动能定理
合外力做功等于物体动能的增量. ∑W=△Ek. 1.定理的使用对象是质点. 2.合外力的求法符合平行四边形法则. 2'.∑W=W1+W2+W3+...+Wn 3.功是力在空间上的积累效果,也称为力对位移的积分,这从功的定义式(如W=Fs cosa)中可以看出,因此动能定理描述的是一段过程的变化. 4.动能没有负值,但动能增量(末动能减初动能)可能为正,可能为负,也可能是零. 4‘.△Ek表示动能的增量。一般△都表示末状态量减去初状态量. 5.动能的增量为零,则合外力做功为零。但此时合外力不一定为零,各分力做功也不一定都为零,请特别注意.(举例:水平面上的匀速圆周运动) 6.应用动能定理时,要注意参考系的一致。即所有物理量(如位移,速度)都取自同一参考系(参照物). 7.参考系应选用惯性系. 8.动能定理刻画了合外力的功与动能之间的变化关系。同样的,其他性质的力和其相应能量之间的也有类似的恒等关系式,我们统称其为功能关系。在动能定理的基础上运用功能关系进行恒等变换,加以条件限制,便得出了一系列守恒定律,如机械能守恒定律等。条件限制对于这些守恒定律是很重要的,如机械能守恒定律的条件是除重力、弹力外没有其他力做功. 9.动能定理、功能关系、能量守恒定律,虽然其表现形式和意义都不尽相同,但都是等价的。解决问题时,只需采用其中一个即可.
开放分类:
物理,定理,做功之和加上所有内力做功之和等于质点系总动能的改变量。 和质点动能定理一样,质点系动能定理只适用于惯性系,因为外力对质点系做功与参照系选择有关,而内力做功却与选择的参照系无关,因为力总是成对出现的,一对作用力和反作用力(内力)所做功代数和取决于相对位移,而相对位移与选择的参照系无关。 动能定理的内容:所有外力对物体总功,(也叫做合外力的功)等于物体的动能的变化。 动能定理的数学表达式:W总=1/2*m*(v2)^2—1/2*m*(v1)^2 动能定理只适用于宏观低速的情况,而动量定理可适用于世界上任何情况。(前提是系统中外力之和为0) 物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示。 表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量。 单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J (2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化。 表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
(1)确定研究对象,研究对象可以是一个质点(单体)也可以是一个系统 (2)分析研究对象的受力情况和运动情况,是否是求解“力、位移与速度关系“的问题 (3)若是,根据∑W=△Ek1列式求解. 动能定理的推导 对于匀加速直线运动有: 由牛顿第二运动定律得 F=ma① 匀加速直线运动规律有: s=((v2)^2-(v1)^2)/(2a)② ①×②得: Fs=(1/2)m(v2)^2-(1/2)m(v1)^2 外力做功W=Fs,记Ek1=(1/2)m(v1)^2,Ek2=(1/2)m(v2)^2 即 W=Ek2-Ek1=△Ek 对于非匀加速直线运动: 进行无线细分成n段,于是每段都可看成是匀加速直线运动(微分思想) 对于每段运动有: W1=Ek1-Ek0 W2=Ek2-Ek1 …… Wn=Ekn-Ekn-1 将上式全部相加得 ∑W=Ekn-Ek0=△Ek 推导完毕
编辑本段系统的动能定理
由质点的动能定理,我们还可以得出更一般的系统的动能定理. 系统各组分合外力做功的代数和等于系统各组分动能增量的代数和 ∑(∑W)=∑(△Ek) 在大多数情况下,系统各组分之间相互做的功其代数和都是零,此时应用系统的动能定理更为方便.但当系统各组分之间相互做功的代数和不为零(如存在弹簧,相互引力、斥力等)的情况,应考虑内力做功,特别注意! FScosα代表作用在运动质点上的合外力的功(α代表力和水平方向的夹角)。应从动能定理深入领会“功”和“动能”两个概念之间的区别和联系。动能是反映物体本身运动状态的物理量。物体的运动状态一定,能量也就唯一确定了,故能量是“状态量”,而功并不决定于物体的运动状态,而是和物体运动状态的变化过程,即能量变化的过程相对应的,所以功是“过程量”。功只能量度物体运动状态发生变化时,它的能量变化了多少,而不能量度物体在一定运动状态下所具有的能量,有的书上把动能定理称之为动能原理。对原理、定理区分不严格,本辞条按课本教材要求,称“动能定理”。此定理体现了功和动能之间的联系。称为定理的原因是因为它是从牛顿定律,经数学严格推导出来的,并不能扩大其应用范围。由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,不论物体运动的路径如何,因而在只涉及位置变化与速度的力学问题中,应用动能定理比直接运用牛顿第二定律要简单.
目录
动能定理内容
质点组动能定理适用范围:
动量定理与动能定理的区别
质点的动能定理
系统的动能定理
应用动能定理解题的基本步骤动能定理内容
质点组动能定理 适用范围:
动量定理与动能定理的区别
质点的动能定理
系统的动能定理
应用动能定理解题的基本步骤
展开 编辑本段动能定理内容
力在一个过程中对物体所做的功等于在这个过程中动能的变化. 合外力(物体所受的外力的总和,根据方向以及受力大小通过正交法[1]能计算出物体最终的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化。即末动能减初动能。 表达式: W1+W2+W3+W4…=W总 ΔW=Ek2-Ek1 (k2) (k1)表示为下标 其中,Ek2表示物体的末动能,Ek1表示物体的初动能。△W是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。 动能定理的表达式是标量式,当合外力对物体做正功时,Ek2>Ek1物体的动能增加;反之则,Ek1>Ek2,物体的动能减少。 动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。 1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以堪称单一物体的物体系。 2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 3动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
求助编辑百科名片
初中教材中验证动能定理的实验图所谓动能,简单的说就是指物体因运动而具有的能量。数值上等于(1/2)Mv^2. 动能是能量的一种,它的国际单位制下单位是焦耳(J),简称焦。 需要注意的是,动能(以及和它相对应的各种功),都是标量,即只有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,不满足矢量(数学中称向量)加法的平行四边形法则。
适用范围:
恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功。
动量定理与动能定理的区别
动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积分。 动能定理Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积分。
编辑本段质点的动能定理
合外力做功等于物体动能的增量. ∑W=△Ek. 1.定理的使用对象是质点. 2.合外力的求法符合平行四边形法则. 2'.∑W=W1+W2+W3+...+Wn 3.功是力在空间上的积累效果,也称为力对位移的积分,这从功的定义式(如W=Fs cosa)中可以看出,因此动能定理描述的是一段过程的变化. 4.动能没有负值,但动能增量(末动能减初动能)可能为正,可能为负,也可能是零. 4‘.△Ek表示动能的增量。一般△都表示末状态量减去初状态量. 5.动能的增量为零,则合外力做功为零。但此时合外力不一定为零,各分力做功也不一定都为零,请特别注意.(举例:水平面上的匀速圆周运动) 6.应用动能定理时,要注意参考系的一致。即所有物理量(如位移,速度)都取自同一参考系(参照物). 7.参考系应选用惯性系. 8.动能定理刻画了合外力的功与动能之间的变化关系。同样的,其他性质的力和其相应能量之间的也有类似的恒等关系式,我们统称其为功能关系。在动能定理的基础上运用功能关系进行恒等变换,加以条件限制,便得出了一系列守恒定律,如机械能守恒定律等。条件限制对于这些守恒定律是很重要的,如机械能守恒定律的条件是除重力、弹力外没有其他力做功. 9.动能定理、功能关系、能量守恒定律,虽然其表现形式和意义都不尽相同,但都是等价的。解决问题时,只需采用其中一个即可.
开放分类:
物理,定理,做功之和加上所有内力做功之和等于质点系总动能的改变量。 和质点动能定理一样,质点系动能定理只适用于惯性系,因为外力对质点系做功与参照系选择有关,而内力做功却与选择的参照系无关,因为力总是成对出现的,一对作用力和反作用力(内力)所做功代数和取决于相对位移,而相对位移与选择的参照系无关。 动能定理的内容:所有外力对物体总功,(也叫做合外力的功)等于物体的动能的变化。 动能定理的数学表达式:W总=1/2*m*(v2)^2—1/2*m*(v1)^2 动能定理只适用于宏观低速的情况,而动量定理可适用于世界上任何情况。(前提是系统中外力之和为0) 物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示。 表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量。 单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J (2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化。 表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2