質點動量和動能與慣性系選取有關?功與慣性系有關?質點動量定理和動能定理與慣性系有關?請舉例說明

2021-05-05 20:02:05 字數 5300 閱讀 5904

1樓:玉棟上鋪

動能和動量都與參考系有關,相對論動量表示式和動能表示式裡都有速度。

動能定理和動量定理

2樓:提分一百

動量定理與動能定理的關係

3樓:龍舟

首先既然是非勻加速直線運動,那麼f應該是變化的,隨時間也隨位置變化。

「f為平均值」

這話就有問題,fs=(1/2)mv2 ,這是對路程的平均,ft=mv ,這是對時間的平均,兩者不一定相等,比如你可以畫出f-s(f隨s的變化)曲線和f-t的影象,這兩個影象顯然有很大的不同,平均值的含義就是函式影象與x軸的面積除以x軸的寬度,分別是平均到路程和時間,兩者不一定相等。

4樓:匿名使用者

首先,在牛頓力學中

力是由動量定理來定義,由力推出動能定理,所以矛盾是絕對不可能,這可以首先打消你的顧慮。

其次,解釋你的「樣謬」:

動能定理的表示式只有在f恆定的時候可以寫成你上面的形式,此時你可以相除,得到的結果當然是正確的,因為此時做的是勻加速直線運動,所以平均速度為最終速度的一半,不奇怪!

當f不恆定的時候,兩個等式的左邊都必須寫成積分形式,那時候你直接除是消不掉f的,s和t也不能直接除,右邊的量也不一樣,一個是向量,一個是標量,更不能直接除,既然不能直接除,那麼你的得出來的「矛盾」自然是不存在了。

希望這樣解釋你可以明白。

5樓:

沒什麼奇怪的,上面兩個公式必須要滿足第三個才可以,在牛頓力學中不可能讓你出現矛盾,而且第三個公式叫做比試,是固定的,人們給出的定義,從而演化到各種運動力學中。

等你學到電子磁場那塊,類比的東西有很多呢!!!!給分哈,

6樓:徐震思

首先,這道題的合外力明顯不是個恆力,所以是不能用動量定理和動能定理來解題的,因為這兩個定理的限制條件是恆力。

其次,你是用平均的合外力來做的,也就是把它等效為一個恆力的題目,所以,你所算出來的值就應該和恆力的相同。

7樓:匿名使用者

動能定理的fs,f為位置的平均值

動量定理的ft,f為時間的平均值

非勻加速直線運動兩個值一般來說不一樣啊,如果都等於f,是勻加速直線運動也不奇怪。

8樓:匿名使用者

兩個公式不能這樣用,只用動量就行了.動能解題的範圍很有限.以後儘量不用.要混的.

9樓:靖施黃濃

動量定理:

動力學的普遍定理之一。內容為物體動量的增量等於它所受合外力的衝量,或所有外力的衝量的向量和。如以m表示物體的質量

,v1、v2

表示物體的初速、末速,i表示物體所受的衝量,則得mv2-mv1=i。式中三量

都為向量,應按向量運算

;只在三量同向或反向時

,可按代數量運算,同向為正,反向為負,動量定理可由牛頓第二定律推出,但其適用範圍既包含巨集觀、低速物體,也適用於微觀、高速物體。

推導:將

f=ma

....牛頓第二運動定律

帶入v=v0+

at得v=v0

+ft/m

化簡得vm

-v0m=ft

把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。

(1)內容:物體所受合力的衝量等於物體的動量變化。

表示式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p

由此看出衝量是力在時間上的積累效應。

動量定理公式中的f是研究物件所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恆力,也可以是變力。當合外力為變力時,f是合外力對作用時間的平均值。

p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。

(2)f△t=△mv是向量式。在應用動量定理時,應該遵循向量運算的平行四邊表法則,也可以採用正交分解法,把向量運算轉化為標量運算。假設用fx(或fy)表示合外力在x(或y)軸上的分量。

(或)和vx(或vy)表示物體的初速度和末速度在x(或y)軸上的分量,則

fx△t=mvx-mvx0

fy△t=mvy-mvy0

上述兩式表明,合外力的衝量在某一座標軸上的分量等於物體動量的增量在同一座標軸上的分量。在寫動量定理的分量方程式時,對於已知量,凡是與座標軸正方向同向者取正值,凡是與座標軸正方向反向者取負值;對於未知量,一般先假設為正方向,若計算結果為正值。說明

實際方向與座標軸正方向一致,若計算結果為負值,說明實際方向與座標軸正方向相反。

對於彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2

mv=mv1+mv2

可以解出v1和v2

動力學的普遍定理之一。內容為物體動量的增量等於它所受合外力的衝量,或所有外力的衝量的向量和。如以m表示物體的質量

,v1、v2

表示物體的初速、末速,i表示物體所受的衝量,則得mv2-mv1=i。式中三量

都為向量,應按向量運算

;只在三量同向或反向時

,可按代數量運算,同向為正,反向為負,動量定理可由牛頓第二定律推出,但其適用範圍既包含巨集觀、低速物體,也適用於微觀、高速物體。

推導:將

f=ma

....牛頓第二運動定律

帶入v=v0+

at得v=v0

+ft/m

化簡得vm

-v0m=ft

把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。

(1)內容:物體所受合力的衝量等於物體的動量變化。

表示式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p

由此看出衝量是力在時間上的積累效應。

動量定理公式中的f是研究物件所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恆力,也可以是變力。當合外力為變力時,f是合外力對作用時間的平均值。

p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。

(2)f△t=△mv是向量式。在應用動量定理時,應該遵循向量運算的平行四邊表法則,也可以採用正交分解法,把向量運算轉化為標量運算。假設用fx(或fy)表示合外力在x(或y)軸上的分量。

(或)和vx(或vy)表示物體的初速度和末速度在x(或y)軸上的分量,則

fx△t=mvx-mvx0

fy△t=mvy-mvy0

上述兩式表明,合外力的衝量在某一座標軸上的分量等於物體動量的增量在同一座標軸上的分量。在寫動量定理的分量方程式時,對於已知量,凡是與座標軸正方向同向者取正值,凡是與座標軸正方向反向者取負值;對於未知量,一般先假設為正方向,若計算結果為正值。說明

實際方向與座標軸正方向一致,若計算結果為負值,說明實際方向與座標軸正方向相反。

對於彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2

mv=mv1+mv2

可以解出v1和v2

動能定理內容:

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。

質點動能定理

表示式:

w1+w2+w3+w4…=△w=ek2-ek1

(k2)

(k1)為下標

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能定理研究的物件式單一的物體,或者式可以堪稱單一物體的物體系。

2動能定理的計算式式等式,一般以地面為參考系。

3動能定理適用於物體的直線運動,也適應於曲線運動;適用於恆力做功,也適用於變力做功;力可以式分段作用,也可以式同時作用,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。

組動能質點組動能定理

質點系所有外力做功之和加上所有內力做功之和等於質點系總動能的改變數。

和質點動能定理一樣,質點系動能定理只適用於慣性系,因為外力對質點系做功與參照系選擇有關,而內力做功卻與選擇的參照系無關,因為力總是成對出現的,一對作用力和反作用力(內力)所做功代數和取決於相對位移,而相對位移與選擇的參照系無關。

動能定理的內容:所有外力對物體總功,(也叫做合外力的功)等於物體的動能的變化。

動能定理的數學表示式:w總=1/2m(v2)的平方—1/2m(v1)的平方

動能定理只適用於巨集觀低速的情況,而動量定理可適用於世界上任何情況。(前提是系統中外力之和為0)

1)動能定義:物體由於運動而具有的能量.

用ek表示

表示式ek=1/2mv^2

能是標量

也是過程量

單位:焦耳(j)

1kg*m^2/s^2=1j

(2)動能定理內容:合外力做的功等於物體動能的變化

表示式w合=δek=1/2mv^2-1/2mv0^2

適用範圍:恆力做功,變力做功,分段做功,全程做功

動量定理與動能定理的區別:

動量定理ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應,是力在時間上的積分。

動能定理fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應,是力在空間上的積分。

闡述為什麼質點系中的內力不能改變質點系的總動量

10樓:醉眼看花

1、內力的定義是質點系內部的不同部分之間的力。根據牛頓第三定律,作用力與反作用力的關係,那麼每存在一個這樣的內力,就必然存在其反作用力。這個反作用力大小相等方向相反。

這兩個力共生共滅,持續時間相同。

2、質點組動能定理 :

在靜止參考系中,系統由多個質點組成,對每一質點用動能定理,然後求和後得到質點組動能定理,,即質點組動能的變化等於質點組受的外力和內力做功之和(動能定理)。也可以叫做系統動能定理,應注意:內力做功並不一定為零,只有當運動時兩質點間距離保持不變(輕繩或輕杆類連線體),內力做功才為零。

一般情況內力做功不為零。特例:若外力、內力都是保守力,則質點組的機械能守恆。

質點系所有外力做功之和加上所有內力做功之和等於質點系總動能的改變數。和質點動能定理一樣,質點系動能定理只適用於慣性系,因為外力對質點系做功與參照系選擇有關,而內力做功卻與選擇的參照系無關,因為力總是成對出現的,對作用力和反作用力(內力)所做功代數和取決於相對位移,而相對位移與選擇的參照系無關。

3、能量守恆定律(energy conservation law)即熱力學第一定律是指在一個封閉(孤立)系統的總能量保持不變。其中總能量一般說來已不再只是動能與勢能之和,而是靜止能量(固有能量)、動能、勢能三者的總量。能量守恆定律可以表述為:

一個系統的總能量的改變只能等於傳入或者傳出該系統的能量的多少。總能量為系統的機械能、熱能及除熱能以外的任何內能形式的總和。

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