2014年化工工程師《理論力學(xué)》知識(shí)點(diǎn)精選:動(dòng)能

　　中文名稱：

　　動(dòng)能

　　英文名稱：

　　kinetic energy

　　所屬學(xué)科：

　　水利科技(一級(jí)學(xué)科);工程力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料(二級(jí)學(xué)科);工程力學(xué)(水利)(三級(jí)學(xué)科)

　　定義：

　　物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。它的大小定義為物體質(zhì)量與速度平方乘積的二分之一。它的大小是運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度平方乘積的二分之一。

　　物體的速度越大，質(zhì)量越大，具有的動(dòng)能就越大。

　　運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能也越大。

　　動(dòng)能是標(biāo)量，無方向，只有大小。且不能小于零。與功一致，可直接相加減。

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

　　質(zhì)點(diǎn)以運(yùn)動(dòng)方式所儲(chǔ)存的能量。但在速度接近光速時(shí)有重大誤差。狹義相對論則將動(dòng)能視為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)增加的質(zhì)量能，修正后的動(dòng)能公式適用于任何低于光速的質(zhì)點(diǎn)。

　　沖量

　?、?zèng)_量是力對時(shí)間的積累效應(yīng)。力對物體的沖量，使物體的動(dòng)量發(fā)生變化，而且沖量等于物體動(dòng)量的變化量。

　?、谠谂鲎策^程中，物體相互作用的時(shí)間極短，但力卻很大，而且力在這短在的時(shí)間內(nèi)變化十分劇烈，因此很難對力和物體的加速度做準(zhǔn)確的測量;況且這類問題有時(shí)也并不需要了解每一時(shí)刻的力和速度，而只要了解力在作用時(shí)間內(nèi)的積累作用和它產(chǎn)生的效果。這類問題，雖然原則上可以用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來研究，但很不方便。為了能簡便地處理這類問題，就需要應(yīng)用沖量這一概念。

　　動(dòng)能定理

　　力在一個(gè)過程中對物體所做的功等于在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。

　　合外力(物體所受的外力的總和，根據(jù)方向以及受力大小通過正交法能計(jì)算出物體最終的合力方向及大小) 對物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。

　　表達(dá)式：

　　w1+w2+w3+w4…=△w=ek2-ek1 (k2) (k1)為下標(biāo)

　　△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(dòng)能，ek1表示物體的初動(dòng)能?！鱳是動(dòng)能的變化，又稱動(dòng)能的增量，也表示合外力對物體做的總功。

　　動(dòng)能定理的表達(dá)式是標(biāo)量式，當(dāng)合外力對物體做正功時(shí)，ek2>ek1物體的動(dòng)能增加;反之則，ek1>ek2,物體的動(dòng)能減少。

　　動(dòng)能定理中的位移，初末動(dòng)能都應(yīng)相對于同一參照系。

　　1動(dòng)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(dòng)能定理的計(jì)算式是等式，一般以地面為參考系。

　　3動(dòng)能定理適用于物體的直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng);適用于恒力做功，也適用于變力做功;力可以是分段作用，也可以是同時(shí)作用，只要可以求出各個(gè)力的正負(fù)代數(shù)和即可，這就是動(dòng)能定理的優(yōu)越性。