動能的概念是什麼及動能定理
動能是一個物理學名詞,是物體由於作機械運動而具有的能。下面是本站小編給大家整理的動能的概念簡介,希望能幫到大家!
動能的概念定義:物體由於運動而具有的能量,稱為物體的動能。它的大小定義為物體質量與速度平方乘積的二分之一。
結論
因此,質量相同的物體,運動速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,具有的動能就越大。
動能定理力在一個過程中對物體所做的功等於在這個過程中動能的變化。
合外力(物體所受的外力的總和,根據方向以及受力大小通過正交法能計算出物體最終的合力方向及大小) 對物體所做的功等於物體動能的變化。
表示式:
w1+w2+w3+w4…=△W=Ek2-Ek1 (k2) (k1)為下標
△W=(1/2)×m×Vt^2-(1/2)×m×Vo^2 (其中Vt為末速度,Vo為初速度。)
其中,Ek2表示物體的末動能,Ek1表示物體的初動能。△W是動能的變化,又稱動能的增量,也表示合外力對物體做的總功。
動能定理的表示式是標量式,當合外力對物體做正功時,Ek2>Ek1物體的動能增加;反之則,Ek1>Ek2,物體的動能減少。
動能定理中的位移,初末動能都應相對於同一參照系。
1動能定理研究的物件是單一的`物體,或者是可以看成單一物體的物體系。
2動能定理的計算式是等式,一般以地面為參考系。
3動能定理適用於物體的直線運動,也適用於曲線運動;適用於恆力做功,也適用於變力做功;力可以是分段作用,也可以是同時作用,只要可以求出各個力的正負代數和即可,這就是動能定理的優越性。
動能定理與牛頓第二定律的區別和聯絡
動能定理是由牛頓第二定律演變而來的,但是這一定理所反映的物理內容卻同牛頓第二定律大不相同,牛頓第二定律反映的是力對物體的作用的瞬時效果,它指出,只要在某一時刻有力作用在物體上,物體便會產生加速度,加速度的大小和方向決定了物體運動狀態將如何變化,而動能定理反映的是力對物體的空間積累效應,它指出,力在某一過程中對物體做了功,物體運動的動能便發生改變。
牛頓第二定律只解決力是恆力、物體沿直線運動的問題,而動能定理既可以解決恆力,直線問題,也可以解決變力、曲線問題,只要不涉及加速度和時間用動能定理比用牛頓第二定律更簡潔明瞭。
提出定義者
科里奧利是對動能和功給出確切的現代定義的第一個人。他把物體的動能定義為物體質量的二分之一乘以其速度的平方,而作用力對某物體所做的功等於此力乘以其克服阻力而運動的距離。
實驗
探究動能大小與那些因素有關?
猜想:質量(m),速度(v)
實驗方法:(1)控制變數法,(2)轉換法。
觀察方法:通過觀察木塊被小車推動的距離的遠近來比較小車動能的大小。
實驗過程:(1)控制小車質量,而通過改變小車在斜面上不同高度,從而改變小車運動到水平面上時的速度。
(2)通過控制小車在斜坡上同一高度下滑從而使不同質量小車到水平面時速度相同。
實驗結論:物體質量相同時,物體運動速度越快,動能越大。
動能的說明動能是標量,無方向,只有大小。且不能小於零。與功一致,可直接相加減。
動能是相對量,式中的v與參照系的選取有關,不同的參照系中,v不同,物體的動能也不同。
質點以運動方式所儲存的能量。但在速度接近光速時有重大誤差。狹義相對論則將動能視為質點運動時增加的質量能,修正後的動能公式適用於任何低於光速的質點。(參見「靜質量」、「靜質量能」) 。
衝量
①衝量是力對時間的積累效應。力對物體的衝量,使物體的動量發生變化,而且衝量等於物體動量的變化量。