物理的机械能守恒定律和动能定理到底是在什么情况下使用啊答:机械能守恒定律,针对的研究对象一般是由几个相互作用的物体组成的系统。当系统内只有重力(或弹力)做功时,系统内动能和势能...
物理的机械能守恒定律和动能定理到底是在什么情况下使用啊
答:机械能守恒定律,针对的研究对象一般是由几个相互作用的物体组成的系统。当系统内只有重力(或弹力)做功时,系统内动能和势能可以相互转化,但机械能总量不变。
动能定理一般针对的研究对象是单个物体,分析合力对物体的总功,确定初、末状态物体的动能,根据合外力对物体做的总功就等于物体动能的变化量,列方程既可求恒力的功,还可以方便求变力功的问题。
机械能守恒定律公式怎么用
机械能守恒定律是指在一个力学系统内,如果只有重力做功和弹力做功,那么这个系统的总机械能就是守恒的,也就是说系统的初、末状态机械能相等。
机械能守恒定律公式为:起始机械能 = 终止机械能
其中,起始机械能包括物体的动能和势能,终止机械能也包括物体的动能和势能。在使用该公式时,需要先确定力学系统的起始状态和终止状态,然后计算出物体在这两个状态下的动能和势能,将它们代入公式中进行计算。
例如,一个物体从高处自由落下到低处,只受重力做功,则可以使用机械能守恒定律公式计算出起始机械能和终止机械能,从而得到物体在自由落体过程中的速度、加速度等物理量。
什么时候用动能定理,用能量守恒,用机械能守恒
动能定理和能量守恒是无条件的普遍适用的物理规律。只要不涉及到时间,只涉及到空间位移,最为简便;机械能守恒定律是有严格适用条件的。必须在满足守恒条件的前提下用。
为什么验证机械能守恒定律的实验
机械能守恒定律的实验验证中,一般不涉及弹性势能,此时机械能守恒的条件是,在物体系统的运动过程中只有重力做功。这时只是重力势能与动能的相互转化,系统增加(或减小)的重力势能等于减少(或增加)的动能。
要用实验验证这一关系,需测出运动过程中物体系统内各物体的高度变化,从而计算系统重力势能的变化量,这可以用刻度尺测量。测需要测出系统中各物体的初、末速度,从而计算系统动能的变化量,这可以用打点计时器、光电门、速度传感器等测量,也可以利用其它物理规律测量。
完成此实验,
一是机械能守恒条件的创设,即让无弹性形变的物体系统只受重力这一外力的作用,或虽有非重力作用,但它们不做功;
二是测算出运动过程中两个状态间系统减少的重力势能与增加的动能;
三是比较与在误差范围内是否相等。由于空气阻力及摩擦力的不可避免,总有△Ep>△Ek。
实验室主要的验证方法有:物体自由落体运动法、小车在滑板上做匀加速法、小球做平抛运动法、利用DIS系统验证、两物体系统在竖直方向的匀加速运动等方法。虽然具体的操作方法不同,但都是设法获得运动过程的速度变化和高度变化信息,比较计算出机械能和动能变化来验证的。
机械能守恒定律整体法
机械能守恒定律研究的是包括地球在内的整个系统,在这个系统中滿足非保守力场不做功的条件下机械能守恒。所以必然是整体法。
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