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  • 1 # 理性科普者

    主要是根據功和能的關系推導的。

    如果一物體的初速度為V。,末速度為Vt,則平均速度是(Vt+V。)/2。

    根據牛頓第二定律,F=ma

    =m(Vt-V。)/t,S=(Vt+V。)t/2,

    W=FxS=m(Vt-V。)/tx(Vt+V。)t/2

    =mVt^2/2-mV。^2/2。

    即合外力做功等於動能的變化量。

  • 2 # 喜歡數字9

    根據牛頓的第二定律 F = ma,物體在運動的過程中,所受的外力將會對其產生加速度 a。在假設物體的質量為 m 的情況下,物體的動能可以表示為:

    $E_k = \frac{1}{2} m v^2$

    其中,v 表示物體的速度,m 表示物體的質量,E_k表示物體的動能。

    動能定理指出,物體的動能變化量等於物體所受合外力做功的大小:

    $\Delta E_k = W_{\text{外}}$

    其中,W_{\text{外}}表示外力做功的大小,Delta E_k表示物體動能變化量。

    根據功的定義式,假設外力沿著物體運動的路線方向,外力對物體做功的大小可以表示為:

    $W_{\text{外}} = \int_{s_1}^{s_2} F_{\text{外}}\mathrm{d}s $

    其中,s_1表示物體運動的起點,s_2表示物體運動的終點,F_{\text{外}} 表示外力的大小,ds 表示外力對物體的位移。

    把上式代入動能定理中,得到:

    $\Delta E_k = \int_{s_1}^{s_2} F_{\text{外}}\mathrm{d}s$

    將上式化簡可得:

    $\Delta E_k = \frac{1}{2}mv_2^2 - \frac{1}{2}mv_1^2$

    將公式代回動能公式中,可得物體動能公式為:

    $E_k = \frac{1}{2}m v^2$

    通過這個推導過程,我們可以看到動能公式是通過引入動能定理和功的定義,結合牛頓第二定律推導而來的。它表示了一個物體在運動過程中動能的大小和速度之間的關系。

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