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动能定律和动量定律的比较

更新时间:2023-10-01 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

动量定律动能定律其实都是从牛顿第二定理推论下来的,但在解决热学中个别问题时,这两个定律比牛顿第二定理更能彰显出优越性。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

我们先看一看它们共同之处:pxZ物理好资源网(原物理ok网)

1.两个定律都不用考虑中间过程,只考虑始末状态。动量定律只考虑始末状态的动量,动能定律只考虑始末状态的动能。过程中的速率加速度变化不予考虑。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

2.两个定律除了适用于恒力,也适用于变力。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

3.两个定律除了适用于直线运动动量定理力和速度的方向,也适用于曲线运动。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

4.两个定律都主要解决“不守恒”问题,动量定律主要解决动量不守恒问题,动能定律主要解决机械能不守恒问题。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能定律与动量定律的最大共同点就是它们只与速率、质量和作用的力有关,它们在研究化学问题时,只需考虑物体的始末状态,不需考虑到物体中间的变化诱因,为此,在实际的数学问题中,动能定律和动量定律都能研究变力问题,因而将变力转化为我们容易理解的恒力问题。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

毕竟,动能定律与动量定律都是依据牛顿第二运动定理与恒力作用在物体上的运动规律推论下来,但是,都用了一个“钻石公式”,即F=Ma作为中间式进行巧妙的转换。它们既实用于宏观物体的低速运动,同时也适用于微观物体的高速运动,可以毫不夸张的说,动能定律于动量定律将牛顿运动定理带入到了微观的世界,因而使人们向更深层次的科学探求。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动量定理中力的方向_动量定理力和速度的方向_动量方程中力的方向pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能定律的解题步骤pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能定律与动量定律的不同之处:pxZ物理好资源网(原物理ok网)

第一:定律的一侧的数学意义不同pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能定律的右侧是功,即为合力对物体(系统)所做的功,合力所做的功为几个分力所做的功的代数和,它等于物体(系统)的动能变化量。而动量定律的右边表示的是冲量,即合力对物体的总冲量,它等于物体(系统)的动量变化量。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

第二:数学意义不同pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能是标量,它是矢量的平方与质量一半的乘积,故而动能是没有方向的,也就是说能量是物体本身具有的。而动量是矢量,它遵守平行四边形适量法则,其实,它是矢量与质量的乘积,故而是有方向的,动量的方向总是与物体的瞬时速率的方向一致,但动量的方向不一定跟合力的方向相同。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动量定理力和速度的方向_动量方程中力的方向_动量定理中力的方向pxZ物理好资源网(原物理ok网)

第三:累积的量不同pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能的变化量为力在空间上的积累,一旦力在空间上消失,则该力所造成的动能变化量也就骤然消失,而动量的变化量为力在时间上的积累,一旦物体在某一时刻丧失了力,则物体在该力上的动量变化也骤然消失。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

第四:推论下来的定理不同pxZ物理好资源网(原物理ok网)

由动能定律推论下来的定理为机械能守恒定理,而机械能守恒定理的使用是有条件的,即物体只遭到弹力或重力或不仅受这两种力以外其它外力所做的功为零。而由动量定律推论下来的是动量守恒定理动量定理力和速度的方向,它适用于系统不受力或所遭到的外力的合力为零的情况下。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

第五:推论的根据不同pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能定律所根据的运动学公式为2aS=V2²-V1²,而动量定律所根据的运动学公式为a=(V2-V1)/T。其实最后都是将它们带入到了F=Ma,进而进行巧妙的转换而得出的两个定律,但推论下来的一个是能量上的公式,一个是运动学上的公式,为此,动量定律的本质就是解决复杂的运动学上的问题的。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

第六:适用的范围不同pxZ物理好资源网(原物理ok网)

动能定律解决的是能量学上的问题,只要告诉了力在空间上作用的距离,我们就优先用动能定律来对物体进行定量剖析与求解。而动量定律则解决的是运动学上的问题,只要告诉了力在系统上的作用时间,我们就优先选择动量定律来对系统进行定量剖析与求解。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

在牛顿三个定理基础上,动能定律与动量定律扩大了适用,丰富了解题思路,使我们有了更多解决问题的技巧。pxZ物理好资源网(原物理ok网)

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