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  • 1 # 明杭

    動能,就是物體由於運動而具有的能。這是物理學中一個很重要的基本概念。

    為什麼要引入“動能”的概念呢?

    我認為最重要的原因是為了更好的描述物體的運動狀態。也就是這說這個概念的出現是物理學發展到一定程度的必然結果。

    比如在古代我們人類描述自己的詞彙相對簡單,大部分都是評論一個人的外貌、氣度和是否聰慧的詞語,並且裡面的細分種類很少。但是到了現代社會,我們除了原來的詞彙還增加了更多的細分的描述類用語,比如“智商”和“情商”等等。難道古人並沒有智商的差別嗎?並不是,只是現代人發展出了更定量的描述方法罷了。

    這種需求對於物理學來說也是一樣的。

    當一個不同質量的物體在以不同的速率運動的時候,怎麼來描述物體本身的狀態呢,怎麼來比較這些不同物體不同運動狀態間的能量大小呢?如果不能對這些進行精準的定量描述,我們是沒法判斷運動物體間相互作用帶來的影響的。

    比如兩個質量不同的鐵球,從不同的方向以不同的速度碰撞到一起,他們的運動會發生什麼樣的變化?如果我給一個質量確定的物體施加一個固定的力,它的運動狀態會怎樣改變?

    這些問題的解決都依賴於“動能”這個概念的提出和相應計算方法的確定。

    牛頓力學給出的動能公式的Ek=½mv²,愛因斯坦則給出了另一種動能表示式Ek=mc²-m0c²。而牛頓動能公式Ek=½mv²可以看作是愛因斯坦動能公式Ek=mc²-m0c²在低速下的近似。

    透過這種精確的計算,我們就可以對物體的運動狀態進行更深層次的研究了。包括汽車、槍械、導彈和航天器等等幾乎所有的領域都離不開動能研究。

  • 2 # 太空情報員

    動能定義:

    物體由於運動而具有的能量,稱為物體的動能。它的大小定義為物體質量與速度平方乘積的二分之一。

    結論:

    因此,質量相同的物體,運動速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,具有的動能就越大。

    說明:

    動能是標量,無方向,只有大小。且不能小於零。與功一致,可直接相加減。

    動能是相對量,式中的v與參照系的選取有關,不同的參照系中,v不同,物體的動能也不同。

    質點以運動方式所儲存的能量。但在速度接近光速時有重大誤差。狹義相對論則將動能視為質點運動時增加的質量能,修正後的動能公式適用於任何低於光速的質點。(參見「靜質量」、「靜質量能」) 。

    我不知道動量是怎麼提出來的,但我知道動量在物理學上的地位。

    物理學三大守恆,質能守恆,動量守恆,角動量守恆,三大守恆佔了兩個,你說動量的意義有多大?

    動量,作為物體運動狀態的一種屬性,具有特殊的“守恆”性質;一個系統,只要不受外力影響,其動量永遠守恆——而動能並沒有這樣的性質。

    這也就意味著,槍炮的後坐力不可能消失;

    這也就意味著,這從根本上否定了“自己就能跑”的“高科技飛船”,而必須有反向的工質推進——進而推匯出齊奧爾科夫斯基方程,這是近現代以來火箭技術的基石。

    動量的公式較為簡潔,中學學得也比較少,可能會覺得low;但動量定理在物理學上的地位絕非動能可比擬:

    基礎根植於牛頓第三定律,三大守恆佔了兩個,這就是動量的地位。

  • 3 # 江蘇曹旭

    動能定理的內容:所有外力對物體總功,(也叫做合外力的功)等於物體的動能的變化.

    動能定理的數學表示式:

  • 4 # 科學歷史走廊

    物體由於運動而具有的能量,稱為物體的動能。

    1.吃透功和能的關係 , 是掌握動能概念的前提。

    功是能量轉化的量度 ,功不是能量 ,即功和能是兩個不同的物理量, 由於功和能概念的抽象性 ,用形 象的比喻可使抽象問題具體化 ,對於功和能的關係 , 可用以下比喻法理解 :

    貨幣(錢)--> 商品的價值。 貨幣不是商品,貨幣和商品價值單位相同

    功 -->能量的轉化(變化). 。功不是能量, 功和能量單位相同

    二、從功和能的關係出發 ,運用邏輯推理的方法分析得出 1/2*( mV2 )是功能。

    質量為 m 的物體在恆力F 的作用下運動 ,物體運動到 A 點時速度為VA ,經過位移 S 到達B 點時速度為 VB ,則從 A 運動到B 的過程中 ,力 F 所做的功為:

    W = Fs = ma · (VB2-VA2)/2a = (mVB2 -12 mVA2)/2 ----(注意:括號裡面的2為平方根VA、VB是一個同一個字元)

    1.從功和能的關係分析, 1/2*( mVB2 - mVA2) 是能量的變化量

    根據功和能的關係 :力對物體所做的功等於物體能量的轉化(變化);物體從 A 運動到B ,力 F 所做的功

    Fs =1/2*( mVB2 - mVA2) ;因此 , 1/2*( mVB2 - mVA2) 是能量變化。

    從功和能的關係出發:

    1/2*( mV2) 是能量,同時1/2*( mV2) 是動能

    1/2*( mVB2 - mVA2) 是能量的變化量。

    這種能量與物體的速度和質量有關:

    物體運動到 A 點的速度和物體運動到B 點的速度不同,也就是物體在 A 點的運動狀態和B 點的運動狀態不同,因此, 物體在 A點運動狀態下所具的動能 EkA= 1/2*( mVA2) 和物體在B 點運動狀態下所具有的動能 EKB = 1/2( mVB2) 不同。這樣可以用動能 EKA =1/2*( mVA2) 和EKB = 1/2*( mVB2) 分別來描述A 點和B 點的運動狀態。從而得出:動能是用來描述物體運動狀態的物理量 ,它是狀態量 ;動能是一種能量。也就是說:動能是從能量的角度來描述物體的運動狀態 。

    物理要研究能量變化和與功的關係,引入動能理解功能關係是必然的。

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