動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定理的概念以及區(qū)別

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    動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定理是能量觀中的兩個(gè)最基本的定理,同時(shí)也是高中物理中最重要的定理之一。下面是由出國(guó)留學(xué)網(wǎng)編輯為大家整理的“動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定理的概念以及區(qū)別”,僅供參考,歡迎大家閱讀本文。
    動(dòng)能定理
    動(dòng)能具有瞬時(shí)性,是指力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功等于在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。動(dòng)能是狀態(tài)量,無負(fù)值。
    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(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。即末動(dòng)能減初動(dòng)能。
    動(dòng)能定理一般只涉及物體運(yùn)動(dòng)的始末狀態(tài),通過運(yùn)動(dòng)過程中做功時(shí)能的轉(zhuǎn)化求出始末狀態(tài)的改變量。但是總的能是遵循能量守恒定律的,能的轉(zhuǎn)化包括動(dòng)能、勢(shì)能、熱能、光能(高中不涉及)等能的變化。
    機(jī)械能守恒定理
    質(zhì)點(diǎn)(或質(zhì)點(diǎn)系)在勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能和勢(shì)能的和保持不變;或稱物體在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能之和不變。這一說法隱含可以忽略不計(jì)產(chǎn)生勢(shì)力場(chǎng)的物體(如地球)的動(dòng)能的變化。這只能在一些特殊的慣性參考系如地球參考系中才成立。如圖所示,若不考慮一切阻力與能量損失,滾擺只受重力作用,在此理想情況下,重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,而機(jī)械能不變,滾擺將不斷上下運(yùn)動(dòng)。
    動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定理的區(qū)別主要有:
    1、定義不同:動(dòng)能定理是描述物體動(dòng)能變化的量與合外力對(duì)物體所做的功的關(guān)系,機(jī)械能守恒定理表示的是若物體只受到重力或彈力做功,則物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。
    2、表達(dá)式不同:動(dòng)能定理的表達(dá)式為:W=(1/2)mv12-(1/2)mv02,機(jī)械能守恒定理的表達(dá)式為:Ek0+Ep0=Ek1+Ep1;
    3、適用范圍不同:動(dòng)能定理適用于各種情況下的做功,機(jī)械能守恒定理只使用于重力或彈力做功時(shí)。