【摘要】动量的变化表现着重对时间的累积效应,动量的变化与外力的冲量相等;动能的变化表现着重对空间的累积效应,动能的变化与外力做的功相等。动量与冲量既是密切联系着的、又是有本质区别的数学量。动量决定物体反抗阻力才能联通多久;动能与功也是密切联系着的。又是有本质区别的数学量,动能决定物体反抗阻力才能联通多远。【关键词】动量定律动能定律传递量度冲量功时间的累积效应空间的累积效应G633.72095-3089(2018)06-0268-02动量定律和动能定律无论在内容记忆还是在理解运用方面都是比较容易混淆的问题,所以我在这从不同角度去比较这两个定律。首先我们瞧瞧她们的公式方式和应用上的区别。一、公式方式区别动量定律Δp=I合及动能定律ΔEK=W合,两式的右边都表示某个数学量(动量或动能)的变化;两式的右侧都表示一侧热阻变化的缘由:动量变化是由于合外力有冲量,动能变化是由于合外力做功。二、应用区别冲量I合和功W合都表示合外力作用的疗效,冲量I合表示合外力F的作用疗效对时间的积累,而功W合是表示合外力F的作用疗效对空间的积累。所以在应用时也有一些区别,假如已知条件或待求量是与时间有关的量,在解题时大多应用动量定律。
动量定律:合外力对物体的冲量等于物体动量的降低量(矢量关系)。动能定律:合外力对物体做的功等于物体动能的降低量(标量关系)。应用动量定律解决的问题的特点:合外力作用于物体动量定理和动能定理的区别,作用了一段时间,导致物体运动状态的变化,——涉及到时间。应用动能定律解决的问题的特征:合外力作用于物体,作用了一段位移,导致物体运动状态的变化,——涉及到位移。接着我们从源头本质来剖析:1.动量和动能是分别反映运动物体两个不同本领的数学量因动量只抒发了机械运动传递的本领,所以物体机械运动传递的本领不是用速率来表示,而是用动量来描述。虽然动量的大小相等,因为运动的方向不同,其机械运动传递的结果也会不相同,所以动量是矢量,其方向与瞬时速率的方向一致。因为速率是状态量,所以动量也是一个状态量,一般所说的动量,总是指某一时刻或某一位置时物体的动量。动能只抒发了某一时刻物体具有的做功的本领。对于给定的物体(质量不变),假如其运动的速率的大小不同,则其做功的本领也不相同;对于不同质量的物体,虽然其运动的速率相同,其做功的本领也不相同。所以运动物体做功的本领不能用速率来表示,而是用动能来描述。当定质量物体的动量发生变化时,其动能不一定发生变化,而定质量物体的动能发生变化时,其动量一定发生变2.动量和动能是分别量度物体运动的两个不同本质的数学量动量是物体运动的一种量度,它是从机械运动传递的角度,以机械运动来量度机械运动的。
在机械运动传递的过程中,机械运动的传递遵守动量守恒定理。动量相等的物体可能具有完全不同的速率,动量似乎与速率有关,但不同于速率,仅有速率还不能反映使物体获得这个速率,或以使这个速率运动的物体停出来的难易程度。动量作为物体运动的一种量度,能反映出使给定的物体得到一定速率须要多大的力,作用多长的时间。动能也是物体运动的一种量度。它是从能量转化的角度,以机械运动转化为一定量的其他方式的运动的能力来量度机械运动的。在动能的转化过程中,动能的转化遵守能量的转化和守恒定理,动能作为物体运动的一种量度,能反映出使给定的物体得到一定速率须要在多大的力的作用下。沿切实的方向联通多长的距离。3.动量和动能的变化分别对应着重的两个不同的累积效应动量定律描述了冲量是物体动量变化的量度。动量是表征运动状态的量,动量的增量表示物体运动状态的变化,冲量则是造成运动状态改变的缘由,而且是动量变化的量度。动量定律描述的是一个过程,在此过程中动量定理和动能定理的区别,因为物体遭到冲量的作用,造成物体的动量发生变化。动能定律阐明了动能的变化是通过做功过程来实现,且动能的变化是通过做功来量度的。动能定律所阐明的這一关系。可见动量和动能的根本区别,就在于它们描述化学过程的特点和守恒规律不同。
每一个运动的物体都具有一定的动量和动能,但动量的变化和能量的转化,完全服从不同的规律。因而要了解和区别这两个概念,就必须从化学变化过程中去考虑。动量的变化表现着重对时间的累积效应,动量的变化与外力的冲量相等;动能的变化表现着重对空间的累积效应,动能的变化与外力做的功相等。动量与冲量既是密切联系着的、又是有本质区别的数学量。动量决定物体反抗阻力才能联通多久;动能与功也是密切联系着的。又是有本质区别的数学量,动能决定物体反抗阻力才能联通多远。下边我们一上去探讨一道典型例题,从而让你们深刻地区别动能定律和动量定均可视为质点,A靠在竖直墙面上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在间系一轻质细绳,细绳宽度小于弹簧的自然宽度,如图所示。放手后B往右运动,绳在短暂时间内被扭断,然后冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其直径R=0.5m,B恰能抵达最低点C。取g=10m/s2,求:(1)绳扭断后瞬的速率vB的大小;(2)绳扭断过程绳对B的冲量I的大小;(3)绳扭断过程绳对A所做的功W。解析:设B在绳被扭断后顿时的速率为vB,抵达C点的速率为vC,有mBg=mBvC2/R1/=1/+2mBgR解得:vB=5m/s设弹簧恢复到自然宽度时B的速率为v1,取水平往右为正方向,有Ep=1/=mBvB-mBv1解得:I=-4Ns,其大小为4Ns设绳断后A的速率为vA,取水平往右为正方向,有mBv1=mBvB+mAvAW=1/第一问主要考查了圆周运动的向心力和机械能守恒定理问题;第二问考查了能量守恒定理和动量定律;对于本题第三问,考查了动量守恒定理问题。
虽然里面问题没有涉及动能定律和动量定律,但仔细来想想第三问,我们好多同学会想到从动能定律的角度去列多项式W绳对A=FS,W绳对B=-FS,虽然认为A获得的动能等于B的动能的降低也就是W绳对A=1/绳对B=1/-1/即Ep=1/+1/由此得A获得的动能为24J但本题假如从动量定律的角度去列式取水平往右为正方向I=mAvA,-I=mBvB-mBv1W=1/由此得A获得的动能为8J两种方式得到两种答案,哪种合理呢?仔细剖析下去,问题出在从动能定律角度得到A获得的动能等于B的动能的降低量,由于绳子绷直顿时有机械能量损失。只有从动量定律的角度剖析才是合理的。通过这道题的剖析,我们能深刻感受到动能定律和动量定律的在解答问题时的本质区别。-全文完-