动能是物理学的概念,表示物体由于运动而具有的能量。在物理学中,动能的计算公式为:$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
此外,动能也可以通过能量守恒定律来计算。当一个物体受到外力作用而发生一段位移时,如果它的动能增加了,那么增加的动能等于它所受的合外力和它通过的路程的乘积。
请注意,这些公式适用于低速运动的物体。对于高速运动的物体,需要使用相对论动能和量子力学中的动能表达式。
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动,它受到的阻力是重力的0.2倍。求:
(1)物体的重力;
(2)物体所受的阻力;
(3)物体在运动时的动能。
【分析】
(1)根据$G = mg$求出物体的重力;
(2)根据$f = 0.2G$求出物体受到的阻力;
(3)根据动能的计算公式$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$求出物体在运动时的动能。
【解答】
(1)物体的重力:$G = mg = 5kg \times 9.8N/kg = 49N$;
(2)物体受到的阻力:$f = 0.2G = 0.2 \times 49N = 9.8N$;
(3)物体在运动时的动能:$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2} \times 5kg \times (2m/s)^{2} = 10J$。
答:(1)物体的重力为$49N$;(2)物体受到的阻力为$9.8N$;(3)物体在运动时的动能为$10J$。