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动能公式是怎么推导,动能定理的公式是如何推导出来的呢

时间:2023-04-14来源:华宇网校作者:考试资料 遴选视频课程
动能公式是怎么推导

动能公式是咋推导?

动能公式的推导过程:F=ma。动能定理(kinetic energy theorem)描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系,详细内容为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化量。

这里说的动能,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)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。需要大家特别注意的是,动能(还有和它相对应的各自不同的功),都是标量,即唯有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,没有满足矢量(数学中称向量)的平行四边形法则。

动能公式的推导过程:按照能量守恒和牛顿第二定律。 F=ma 动能变化量Ev=P =FL=maL 不需要微积分,只可以设物体做匀加速运动,则L=( v0+v)t/2 Ev=0.5*ma(v0+vt)*(v t-v0)/a =0.5*m(v^2-v0^2) 故此动能为0.5mv^2

1、合外力做正功,动能增多 合外力做正功,动能增多 正功 合外力做负功 动能减少 负功, 合外力做负功,动能减少

2、动能定理中的功是合外力做的总功 总功的求法: 总功的求法: 的求法先求合力, (1)先求合力,再求合力功 Scosα( W总=F合Scosα(各力位移一样时) (2)先求每个力做的功,再求代数和 先求每个力做的功, 各力位移不一样时。 W总=W1+W2+……+Wn (各力位移不一样时。 注意正负号) 注意正负号)

3、位移和速度一定要对地. 位移和速度一定要对地. 一定要对地

4、有部分力在整个过程中不自始至终存在,或者不自始至终做功。 有部分力在整个过程中不自始至终存在,或者不自始至终做功。 若物体运动途中包含哪些不一样的物理过程, 若物体运动途中包含哪些不一样的物理过程,可以 包含哪些不一样的物理过程 “整个过程法”、或者“分段法”用动能定理解题.

扩展资料

恒力F下位移S=V^2/(2a) =mV^2/(2F)这当中a=F/a。质点回到出发点,恒力F不做功,因为位移为零,恒力3F做功为W =3FS详细代入,故此,按照动能定理,有3FS=1/2mV2^2 ,得到速度一定是根号3倍V,上面的S可以代入也可直接用FS=1/2 mV^2代入上式得出。这里面虽然质点在受到3F作用下也会继续沿原来方向运动一定距离,直到速度达到零,然后再向原点运动,但是,动能定理没有必要考虑过程,只考虑始末位置,故此,这些过程都不需要考虑,只考虑始末位移和动能的变化。

动能定理的公式是如何推导出来的?

动能定理的公式可以通过力学原理和运动学原理推导得到。

假设一个物体的质量为m,速度为v,它受到了一个力F作用,这个力让物体运动出现改变。假设物体从初始位置启动移动还一直加速到终点位置,则可以应用牛顿第二定律:F = ma (F表示力,m表示物体的质量,a表示物体所受到的加速度)。

按照运动学原理,物体的位移s等于速度v与时间t之积另外,加速度a与时间t平方之积的一半:s = vt + 1/2 at^2。

将牛顿第二定律中F = ma带进到公式中可得:

Fs = mas = mavt + 1/2 mat^2

按照牛顿第一定律和能量转换定律,当一个物体受到外力作耗费时长,它的动能会出现改变。假设初始时刻物体的动能为K1,末时刻物体的动能为K2,则有:

K2 - K1 = Fs

将上面说的公式代入上面推导出来的牛顿第二定律公式中可得:

K2 - K1 = 1/2 mv^2 - 0

因为这个原因,我们可以得出经典力学中常见的动能定理公式:

K2 - K1 = 1/2 mv^2

这当中K表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。这个公式表达了在物体受到外力作耗费时长,它的动能会随着速度的变化而出现改变。

动能定理可用功的公式W=FS,牛顿第二定律F=ma和匀变速运动公式末速平方减初速平方等于二倍加速度与位移的乘积,用以上三个公式便可推出动能定理。

动能公式的推导过程:F=ma。动能定理(kinetic energy theorem)描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系,详细内容为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化量。

这里说的动能,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)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。需要大家特别注意的是,动能(还有和它相对应的各自不同的功),都是标量,即唯有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,没有满足矢量(数学中称向量)的平行四边形法则。

给你一次严格的推导,因为dw=Fds,又因为ds=vdt,牛顿第二定律写成F=mdv/dt。故此,dw=(mdv/dt)vdt。把dt消去得dw=mvdv。两边积分得w=1/2mv^2。

动能加速定理?

动能定理(kinetic energy theorem)描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系,详细内容为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化量。这里说的动能,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)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。 需要大家特别注意的是,动能(还有和它相对应的各自不同的功),都是标量,即唯有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,没有满足矢量(数学中称向量)的平行四边形法则。

中文名

动能定理

外文名

theorem of kinetic energy

表达式

(1/2)mv2

适用领域

恒力做功、变力做功、分段做功、整个过程做功等

应用学科

物理学

迅速

导航

内容

推导过程

与动量定理区别

定理定义

概念

动能具有瞬时性是指力在一个途中对物体所做的功等于在这个途中动能的变化。动能是状态量,无负值。

合外力(物体所受的外力的总和,按照方向还有受力大小通过正交法能计算出物体后的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化,即末动能减初动能。

动能定理大多数情况下只涉及物体运动的始末状态,通过运动途中做功时能的转化得出始末状态的改变量。但是,总的能是遵守能量守恒定律的,能的转化涵盖动能、势能、热能、光能(高中不涉及)等能的变化。

表达式

这当中,Ek2表示物体的末动能,Ek1表示物体的初动能。ΔW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。

1.动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以看成单一物体的物体系。

2.动能定理的计算式是等式,大多数情况下以地面为参考系。

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,也可是同时作用,只要可以得出各个力的正负代数和就可以,那就是动能定理的优越性。

内容

质点系全部外力做功之和加上全部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相关,而内力做功却与选择的参照系无关,因为力总是成对产生的,一对作使劲和反作使劲(内力)所做功代数和主要还是看相对位移,而相对位移与选择的参照系无关。

动能定理的主要内容:全部外力对物体做功,(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F=ma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。物体因为运动而具有的能量. 用Ek表示。表达式:,动能是标量 也是状态量。单位:焦耳(J) 1kg·m2/s2= 1J。

动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化。表达式:。

适用范围:恒力做功、变力做功、分段做功、整个过程做功等都可以适用。

推导过程

分析

(1)确定研究对象,研究对象可以是一个质点(单体)也可是一个系统。

(2)分析研究对象的受力情况和运动情况是否是解答“力、位移与速度关系”的问题。

(3)若是,按照动能定理ΔW=ΔEk列式解答。

处理多过程问题

应用动能定理处理多过程运动问题重要在于分清整个过程有哪些力做功,及初末状态的动能,采取动能定理处理问题不需要考虑其详细的运动过程,只要能注意初末状态就可以,求往复运动的总路程及次数问题,若用牛顿定律和运动学公式解答,一定要用数列求和的方式,但针对这当中的某些问题解答,如用动能定理解答,可省去很多复杂的数学推演,使解题过程简化。

power和energy区别?

词性不一样

1、energy:名词:能量、精力、活力、精神。

2、power:名词:力量,能力、电力、功率、性能、政权、势力;及物动词:激励、供以动力、使…有力量;不及物动词:迅速前进;形容词:有权势的、有影响的。 扩展资料

  固定词组不一样

  1、energy:renewable energy可再生能源 ; 再生能源 ;geothermal energy 地热 ; kinetic energy动能 。

  2、power:power off关闭电源 ; power politics 强权政治 ; power outage 动力故障。

  用法不一样

  1、energy:He was saving his energy for next week's race in Tuscon.他正为下周在特斯康举行的比赛养精蓄锐。

  2、power:In a democracy, power must be divided.在民主政体中,权力一定要被分散

power和energy的区别是:power表示力量、动力,实实在在的力量;而energy则是精力是精神方面的活力。同时power还可以作为动词,表示运转、使…有力量、迅速行进等。

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