动能定理的基本定理

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~ 动能定理 -基本定理 积分形式的动能定理动能定理
设质点系中任一质点的质量为m,受外力的合力
和内力
的合力作用,加速度为
,沿曲线轨迹运动到Q点时的速度为
(见图)。
动能定理
根据牛顿第二定律,有:
动能定理
将式(1)向轨迹的切线方向投影,得式
动能定理

动能定理

代入式(2)可得:
动能定理

上式可以改写为:
动能定理
式中为质点i的动能;和分别为质点i上外力和内力的元功。对于整个质点系则应为:
动能定理
式中为质点系的总动能。对式(4)进行积分,可得:
动能定理
式中T1,为质点系在过程开始时的动能;T2为质点系在过程结束时的动能。
式(5)是以积分形式表示的质点系的动能定理,它表明:质点系的总动能在某个力学过程中的改变量,等于质点系所受的诸外力和诸内力在此过程中所做功的总和。
微分形式的动能定理
将式(4)两边除以dt,得:
动能定理动能定理
式中
为外力的功率;
为内力的功率。
式(6)是以微分形式表示的质点系的动能定理,它表明;质点系的总动能随时间的变化率等于质点系所受诸外力和诸内力在单位时间内所作功的总和。
质点是质点系的一个特殊情况,故动能定理也适用于质点。但是,对于质点和刚体,诸内力所做功的总和等于零,因为前者根本不受内力作用,而后者的内力则成对出现,其大小相等,方向相反,作用在同一直线上,且刚体上任两点的距离保持不变,故其内力作功总和等于零。
定理2
内容
质点系所有外力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。
牛顿第二定律只适用于宏观低速的情况,因为在相对论中m是不成立的
,质量随速度改变。而动量定理可适用于世界上任何情况。
物体由于运动而具有的能量. 用E表示。
动能定理
表达式:
,动能是标量 也是状态量。
单位:焦耳(J) 1kg·m/s = 1J
(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化。
动能定理
表达式:
适用范围
恒力做功、变力做功、分段做功、全程做功等均可适用。
动量定理与动能定理的区别
动量定理Ft=mv-mv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FL=1/2mv-1/2mv反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积分。
质点
内容:合外力做功等于物体动能的增量.
表达式: ΔW=ΔE
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=W+W+W+...+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=Fscosα)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‘.ΔE表示动能的增量。一般符号Δ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。
系统
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)=∑(△E)
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。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。


能量守恒定律公式
能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。机械能守恒公式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,动量守恒公式:m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。一般表述为:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另...

动能定理是什么,怎么用!
动能定理,简单来说,是描述物体动能变化与外力做功之间关系的基本物理原理。它的核心内容是:物体所受合外力所做的功等于其动能的改变,即ΔEk = W合,其中Ek表示物体的末动能,Ek0为初动能,△Ek为动能变化,等于合外力所做的总功。动能定理主要适用于单一物体或可以看作单一物体的系统,其计算公式...

动能定理动能定理内容
动能定理揭示了力对物体动能变化的基本规律。它指出,物体在受外力作用过程中,合外力所做的功等于动能的改变,即末动能与初动能之差。这个变化可以用公式ΔW = Ek2 - Ek1 来表示,其中Ek2代表末态的动能,Ek1代表初态的动能,ΔW则代表动能的增量,即外力对物体所做的总功。动能定理的表达形式是...

动力学的三大定律是什么?
3、动量定理:Ft=mV-mv(合外力的冲量等于物体动量的变化量)。从牛顿运动微分方程组推导出来的具有明显物理意义的定理,计有动量定理、动量矩定理、动能定理、质心运动定理等四个。前三个都是运动微分方程的一次积分,末一个是动量定理的又一次积分,牛顿认为物体运动的量应用“质量和速度的乘积”表示。...

如何通俗的理解能量守恒定律
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固体物理:4.1 布洛赫定理 能带论基本假设
从而定义了布洛赫波矢——电子在晶体中的基本运动轨迹。总之,布洛赫定理的三大基本假设构成能带论的基石:波恩奥本海默近似、 Hatree-Fock平均场近似以及周期势场的存在。它们共同塑造了晶体中电子行为的独特性,描绘了电子如何在自由与束缚之间翩翩起舞,形成我们今天所理解的固体物理世界。

动能定理在电气专业中有哪些应用
动能定理是经典力学中的一个基本定理,可以用来描述物体由于运动而具有的动能和物体所受的外力之间的关系。在电气专业中,动能定理在电气专业中主要应用于电机的输出功率计算、风力发电机的转动能量计算、电子束在真空中的运动3个方面。1、电机的输出功率计算:电机的输出功率可以通过动能定理计算得到。电机...

动量定理和动能定理联立方程如何推导~我要详细的~基础不好但是很好奇...
动量守恒、动能(机械能)守恒的两个方程(应是弹性正碰撞的式子)为:mA* VA0=mA * VA+mB * VB。(mA* VA0^2 \/ 2)=(mA * VA^2 \/ 2)+(mB * VB^2 \/ 2)。即:mA* VA0=mA * VA+mB * VB mA* VA0^2 =mA * VA^2 +mB * VB^2 将方程1变形,得 mA* (VA...

求物理机械能守恒定律的公式
基本的公式是 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 等号前的是初始状态的机械能,等号后的是末态的机械能。还有推导的有:(1) ΔE1=ΔE2 等号前的是增加的机械能,等号后的是减少的机械能。(2) W=ΔE W表示外力做的功,ΔE表示机械能的增加量。(3) E减=E增 (Ek减=Ep增 、Ep减=Ek增)其...

简述能量按自由度均分定理
经典统计力学中, 能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分,或仅称均分。能量均分定理能够作出定量预测。对于一个给定温度的系统,利用均分定理,可以计算出系统的总平均动能及势能,从而得出系统的热容,均分定理还能分别给出...

辽阳县13868871226: 动能定理的内容是? -
德桂复方: 1,动能定理的内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的增量. 2,公式:W合=Ek2-Ek1 3,W合的理解方式有两种: (1)W合=F合*S (合力所做的功) (2)W合=W1+W2+W3......(各个力做功之和)

辽阳县13868871226: 动能定理(关于动能定理的基本详情介绍)
德桂复方: 1、动能定理(work-energy Principle).2、所谓动能,简单的说就是指物体因运动而具有的能量.3、数值上等于(1/2)mv.4、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.5、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.6、求和时只计算其代数和,不满足矢量(数学中称向量)的平行四边形法则.

辽阳县13868871226: 动能定理的内容,给我总结详细点 -
德桂复方: 指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. 公式为: 初动能(A点): 1/2MVo∧2 末动能(B点): 1/2MVb∧2 合外力做功:可以是MGH、F合L、MV^2/R…… 动能定理:1/2MVb∧2-1/2MVo∧2=合外力做功

辽阳县13868871226: 动能定理的公式:___. -
德桂复方:[答案] 动能定理的公式:W合= 1 2mv22- 1 2mv12. 故答案为:W合= 1 2mv22- 1 2mv12.

辽阳县13868871226: 动量守恒定律和动能守恒定律具体的知识点 -
德桂复方:[答案] 如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.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,...

辽阳县13868871226: 动能定理是什么 这个为什么又是动能定理mgr - WF=0 -
德桂复方: 1、动能定理(work-energy theorem):外力对物体做的总功W总等于物体动能的变化ΔEk.2、动能就是指物体因运动而具有的能量.数值上等于(1/2)mv2.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.动能以及和它相...

辽阳县13868871226: 动能定理是什么?动能定理的公式是什么?怎样运用? -
德桂复方:[答案] 1) 动能定义: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 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 适用范围:恒力做...

辽阳县13868871226: 动能定理的定义是什么? -
德桂复方:[答案] 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. ...

辽阳县13868871226: 动能定理的内容?
德桂复方: 动能定理:物体动能的改变量等于外力对物体做的功. 公式:Ep末-Ep初=W外力(或1/2mv2-1/2mv02=W外力). 判断依据:只要物体的动能改变,就一定有外力对物体做功. 动量定理:物体动量的改变量等于外力对物体的冲量. 公式:P末-P初=I外力(或mv-mv0=F外力t). 判断依据:只要物体的动量改变,就一定有外力的作用. 希望对你有用!

辽阳县13868871226: 动能定理公式 -
德桂复方: 外力对物理所做的总功,等于物体动能的变化量(即:有增有减) 动能定理表达式:①:W总=0.5m*(V末速度)^2 - 0.5m*(V初速度)^2②:W合=F合*S*Cosθ=W1+W2+W3+W4(有几个加几个)另外告诉你:动能定理 能用在【恒力】【变力】而 W合=F合*S*Cosθ 只能用在 【恒力】

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