功是一个过程量,与力在空间中的作用过程有关。 恒力功的估算公式与物体的运动过程无关; 重力功和弹性功与路径无关。 功是一个标量,但它可以是正数或负数。
功率P:功率是表示力做功快慢的数学量,是标量:P=W/t。 如果工作速度不同,则上式为平均功率。 请注意,恒定力的功率不一定恒定。 例如,在初速度为零的匀速运动中,合力在第一秒、第二秒、第三秒……的平均功率之比为1:3:5……给定已知力,可以计算出力在一段时间内所做的功W=Pt。 这时,力可能会改变做功。 上式常用于分析和求解机车牵引功率问题,通常有如下两个约束条件: 1)底盘功率恒定:牵引力与速度成正比,只要速度变化,牵引力F=P/v会发生变化,此时的运动一定是变加速运动。 2)机车恒力启动:牵引力F恒定,由P=Fv可知,如果机车匀加速运动,功率P会减小,这些过程会一直到P达到机车的额定功率(注意是达到速度后才算)。
能量:自然界有多种运动方式,不同的运动方式对应不同的能量形式:机械运动——机械能; 热运动-内能; 电磁运动-电磁能; 化学运动-物理能量; 生物运动——生物能量; 原子核运动——原子能、核能... 动能:物体由于其机械运动速度而具有的能量Ek=mv2/2,包括动能和势能,都是标量。 它们都是状态量,如动能由速度决定,重力势能由高度决定,弹性势能由变形状态决定。 都是相对的,一个物体的速度相对于不同的参照物有不同的结果,对应的动能相对于不同的参照物有不同的动能。 势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果。 势能可能取负值,表示此时物体的势能低于零势能。
动能定律:研究对象:粒子,物理表达式:W=mv2/2-mv02/2。 式中,W为粒子在研究过程中遇到的所有排斥力所做的总功。 可以是恒力功,也可以是变力功,也可以是不同力分阶段的累加功(代数和)。 得到的结果。 动能定律对力的性质没有任何限制,可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力。 等式的左边是粒子在研究过程中动能的变化(初态和终态)。 动能定律表明,力对物体所做的总功是物体动能变化的原因,而力对物体所做的总功衡量的是动能的变化物体。
机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的情况下,物体的动能和势能相互转化,但机械能的总量不变。 机械能守恒定律的研究对象是系统,通常将其简化为一个对象; 守恒是指在守恒的条件下,机械能——动能与势能之和——在状态变化过程中始终保持不变。 如何判断机械能是否守恒? (1) 根据守恒条件:是否只有重力或弹力做功 (2) 检查状态:比较确定不同状态下的机械能是否相同 (3) 检查所产生的机械能是否相同该系统不同于其他方法 能量转换功和能量:功是能量转换的量度。
关于速度、动量和动能:速度、动量和动能都是描述粒子运动状态的化学量。 速度反映了粒子运动的快慢和方向,是一个运动学量。 运动的速度不能描述物体所包含的机械运动的强度。 例如,我们可以用 去捕捉以速度 v 飞行的足球,但不敢捕捉以相同速度飞行的标枪。 动量是描述物体所含的机械运动的化学量,是一个动力学量。 当一个运动的物体与其他物体相互作用时,机械作用的强弱取决于动量的大小。 速度和动量都是矢量。 动能也是一个动态量,是一个标量。 当机械运动和其他运动模式之间发生转换时高一物理天体运动知识点,测量动能的变化。 而不是速度或动量的变化。 通过以上分析,我们可以进一步了解力、冲量和功,请自行比较分析。
比较热牛顿定理三大核心定理 ∑F=ma(矢量型,瞬时型)动量定律 ∑Ft=mv-mv0(矢量型高一物理天体运动知识点,过程型)动能定律 ∑W=mv2/2-mv02/2(标量式、过程公式)这是研究质点运动的三大核心定律,其含义是:力是改变质点运动状态的诱因; 力对时间的累积效应——∑Ft衡量粒子动量的变化; 空间累积作用力 - W 测量粒子动能的变化。 这三大定律为我们提供了解决热问题的三种途径。 当研究对象受到恒定力作用时,三种方法均可应用; 当问题直接涉及状态和空间位移时,直接用动能定律求解; 当问题直接涉及状态和时间时,用动量定律求解就比较简单; 当物体在变力的作用下以非常复杂的曲线运动时,能量法通常是解决问题的首选; 当研究对象是相互作用的系统时,守恒定律应该是解决问题的首选。
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