動能

動能

動能(英文名稱:kinetic energy),是指物體作機械運動所具有的能量。物體由於運動而具有的能叫動能引 (kinetic energy) 它通常被定義成使某物體從靜止狀態至運動狀態所做的功。它的大小是運動物體的質量和速度平方乘積的二分之一。

基本信息

定義

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一半。
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。

公式

經典物理中:
動能公式是:Ek=(1/2)mv^2m為物體質量,v為速度
愛因斯坦在相對論中對上式進行補充
完整的公式是:
Ek=m0C^2/√(1-V^2/C^2)-m0C^2
公式公式

m0是靜止質量
W=Ek2-Ek1=△Ek
動能的特點
①動能是標量;
②動能具有瞬時性,在某一時刻,物體具有一定的速度,也具有一定的動能,動能是狀態量;
③動能具有相對性,對不同的參考系,物體速度有不同的瞬時值,也就具有不同的動能,一般以地面為參考系研究物體的運動。

單位

在國際單位制中是焦耳。符號(J).
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」)。
1.衝量
①衝量是力對時間的積累效應。力對物體的衝量,使物體的動量發生變化,而且衝量等於物體動量的變化量。
②在碰撞過程中,物體相互作用的時間極短,但力卻很大,而且力在這短在的時間內變化十分劇烈,因此很難對力和物體的加速度做準確的測量;況且這類問題有時也並不需要了解每一時刻的力和速度,而只要了解力在作用時間內的積累作用和它產生的效果。這類問題,雖然原則上可以用牛頓運動定律來研究,但很不方便。為了能簡便地處理這類問題,就需要套用衝量這一概念。
動能定理
力在一個過程中對物體所做的功等於在這個過程中動能的變化。
合外力(物體所受的外力的總和,根據方向以及受力大小通過正交法能計算出物體最終的合力方向及大小)對物體所做的功等於物體動能的變化。

表達式

為W=ΔEk;動能定理也可以表述為:外力對物體做的總功等於物體動能的變化。實際套用時,後一種表述比較好操作。不必求合力,特別是在全過程的各個階段受力有變化的情況下,只要把各個力在各個階段所做的功都按照代數和加起來,就可以得到總功。動能定理建立起過程量(功)和狀態量(動能)間的聯繫。
質點動能定理
表達式:
w1+w2+w3+w4…=△W=Ek2-Ek1(k2)(k1)為下標
△W=(1/2)×m×Vt^2-(1/2)×m×Vo^2(其中Vt為末速度,Vo為初速度。)
其中,Ek2表示物體的末動能,Ek1表示物體的初動能。△W是動能的變化,又稱動能的增量,也表示合外力對物體做的總功。
動能定理的表達式是標量式,當合外力對物體做正功時,Ek2>Ek1物體的動能增加;反之則,Ek1>Ek2,物體的動能減少。
動能定理中的位移,初末動能都應相對於同一參照系。
1動能定理研究的對象是單一的物體,或者是可以看成單一物體的物體系。
2動能定理的計算式是等式,一般以地面為參考系。
3動能定理適用於物體的直線運動,也適用於曲線運動;適用於恆力做功,也適用於變力做功;力可以是分段作用,也可以是同時作用,只要可以求出各個力的正負代數和即可,這就是動能定理的優越性。

建立者

科里奧利是對動能和功給出確切的現代定義的第一個人。他把物體的動能定義為物體質量的二分之一乘以其速度的平方,而作用力對某物體所做的功等於此力乘以其克服阻力而運動的距離。
實驗
探究動能大小與那些因素有關?
猜想:質量(m),速度(v)
實驗方法:(1)控制變數法,(2)轉換法
觀察方法:通過觀察木塊被小車推動的距離的遠近來比較小車動能的大小
實驗過程:(1)控制小車質量,而通過改變小車在斜面上不同高度,從而改變小車運動到水平面上時的速度
(2)通過控制小車在斜坡上同一高度下滑從而使不同質量小車到水平面時速度相同
實驗結論:物體質量相同時,物體運動速度越快,動能越大。
物運動速度相同時,質量越大,動能越大。

動能品牌形象設計

核心價值:動善時事善能
設計理念:通過科學、系統、客觀、嚴謹、適配、動變、多元、理性、策略的設計理念與態度,配合有效的溝通,有效的設計語言,解決企業、產品的問題,協助高瞻遠矚者實現品牌的價值騰越。
設計價值體現:通過對客觀現實的洞察,有效的溝通,科學、系統而嚴謹的工作,作出清晰、準確、前瞻、策略的品牌定義。並運用適應、動變、多元的設計呈現完善、整體、個性的再生與增生的品牌視覺體系。
設計服務範圍:專注於品牌形象定義、設計及顧問即企業形象、產品形象定義、設計及顧問。
設計資源平台:
與德國奧芬巴赫、荷蘭堪培視覺藝術學院(Zwolle)等建立了學術成果共享平台與歐洲PT信息設計公司……

鏇轉動能

鏇轉動能或角動能是物體鏇轉的動能,是物體總動能的一部份。固定參考繫於物體的質心,地球的自轉周期大約是23.93小時。它的角速度是7.29×10-5rad·s-1。假設地球形狀是完美的球形,它的質量密度非常的均勻。那么,它的轉動慣量是=9.72×1037kg·m2。因此,它擁有鏇轉動能2.58×1029焦耳。
這樣大的動能,如果能加以利用,肯定會造福人群。借著潮汐能,可以開發出一部份鏇轉動能。但是,這方法也添加了全球性浪潮的摩擦力,微量的減慢了地球的角速度。依照角動量守恆定律,月亮環繞地球運行的角動量、距離、周期,都會因此增加。

經典力學基礎概念

經典力學是力學的一個分支,它以牛頓運動定律為基礎,在巨觀世界和低速狀態下,研究物體的運動。

作用量

引力

力矩

速度

質量

力偶

參考系

剛體

虛功

動量

衝量

慣性

角動量

勢能

空間

能量

動能

時間

基本物理概念盤點(1)

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