机械能和动量概括

机械能

        机械能:包括动能,重力势能,弹性势能。

        机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

        决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。

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        机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。

        运用机械能解决运动问题时,可以不考虑物体运动过程中的具体时刻的运动状态,只需要知道初始和最终状态就能得到相关的运动状态量(速度,位移等)。

 

动能

        定义:物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。表达式:,动能是标量 也是状态量。


         

势能概念

        势能:势能是相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量。

 

重力势能

         



        物体由于被举高而具有的能叫做重力势能(gravitational potential energy)。是物体在重力的作用下而具有由空间位置决定的能量,大小与确定其空间位置所选取的参考点(零势面)有关。物体在空间某点处的重力势能等于使物体从该点运动到零势面时重力所作的功。

        也可以说物体的重力势能,等于从零势面到空间某一点,外力对物体克服重力所做的功。

 

弹性势能

        物体由于发生弹性形变,各部分之间存在着弹性力的相互作用而具有的势能叫做”弹性势能”。

        动量是运动物体具有的一种物理量,在解决运动问题时,通过动量和冲量以及动量定理,来解决一些有机械能不守恒的运动问题,比如碰撞问题,爆炸问题等。对于这类的问题既不能应用牛顿运动的速度、加速度公式求解,也不能使用机械能守恒求解,使用动量定理和动量守恒定律求解就会是问题简化。

 

动量和冲量


动量

        物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。动量用符号p来表示:p=mv

冲量

        F和力的作用时间t的乘积叫做冲量:I=Ft

动量定理

        动量定理,动量的变化量等于合外力所做的冲量。

        动量定理的公式表示为:Ft=I=Δp