发布网友 发布时间:2024-09-17 10:06
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热心网友 时间:2024-09-29 05:09
质点系动能定理揭示了一个基本物理原理:所有外力对质点系所做的功,加上所有内力所做的功之和,等于质点系总动能的增量。这个定理只适用于惯性系,因为外力做功的计算依赖于参照系的选择,而内力做功则与参照系无关,因为作用力与反作用力的功代数和只与它们之间的相对位移有关,而这个相对位移是参照系选择的独立量。
动能定理具体表述为:所有外力对物体做的总功等于物体动能的改变,即合外力的功等于动能变化。数学表达式为:W_{总} = 1/2*m*(v_2)^2 - 1/2*m*(v_1)^2。这个公式适用于宏观低速的物理现象,而动量定理则更为广泛,适用于所有情况,只要系统中总外力为零。
动能,用Ek表示,是物体由于运动而具有的能量,其公式为 Ek = 1/2mv^2,是一个标量,也是状态量,单位为焦耳(J),1kg*m^2/s^2 = 1J。动能定理的内容进一步简化为:合外力做的功等于动能的变化,表达式为 W_{合} = ΔEk = 1/2mv^2 - 1/2mv_0^2,适用于恒力、变力、分段做功或全程做功的情况。
与动能定理相对的是动量定理,Ft=mv_2 - mv_1,它揭示了力对时间的累积效应,是力在时间上的积分。而动能定理Fs=1/2mv^2-1/2mv_0^2则反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积分,两者各有侧重,但都构成了经典力学中不可或缺的部分。
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。