动能定理的应用（动能定理是做什么用的）

本文目录

• 动能定理是做什么用的
• 动能定理的适用范围
• 动能定理怎样应用
• 动能定理在电气专业中有哪些应用
• 动能定理适用一切情况吗
• 什么时候用动量定理，什么时候用动能定理
• 动能定理是什么，怎么用！
• 动能定理及应用

动能定理是做什么用的

合外力做的功等于质点动能的增量.　　∑W=△Ek.　　1.定理的使用对象是质点.　　2.合外力的求法符合平行四边形法则.　　3.功是力在空间上的积累效果，也称为力对位移的积分，这从功的定义式（如W=Fs cosa）中可以看出，因此动能定理描述的是一段过程的变化.　　4.动能没有负值，但动能增量（末动能减初动能）可能为正，可能为负，也可能是零.　　5.动能的增量为零，则合外力做功为零。但此时合外力不一定为零，各分力做功也不一定都为零，请特别注意.　　6.应用动能定理时，要注意参考系的一致。即所有物理量（如位移，速度）都取自同一参考系（参照物）.　　7.参考系应选用惯性系.　　8.动能定理刻画了合外力的功与动能之间的变化关系。同样的，其他性质的力和其相应能量之间的也有类似的恒等关系式，我们统称其为功能关系。在动能定理的基础上运用功能关系进行恒等变换，加以条件限制，便得出了一系列守恒定律，如机械能守恒定律等。条件限制对于这些守恒定律是很重要的，如机械能守恒定律的条件是除重力、弹力外没有其他力做功.　　9.动能定理、功能关系、能量守恒定律，虽然其表现形式和意义都不尽相同，但都是等价的。解决问题时，只需采用其中一个即可. 系统的动能定理　　由质点的动能定理，我们还可以得出更一般的系统的动能定理.　　系统各组分合外力做功的代数和等于系统各组分动能增量的代数和　　∑（∑W）=∑（△Ek）　　在大多数情况下，系统各组分之间相互做的功其代数和都是零，此时应用系统的动能定理更为方便.但当系统各组分之间相互做功的代数和不为零（如存在弹簧，相互引力、斥力等）的情况，应考虑内力做功，特别注意！　　FScosa代表作用在运动质点上的合外力的功。从动能定理深入领会“功”和“动能”两个概念之间的区别和联系。动能是反映物体本身运动状态的物理量，物体的运动状态一定，能量也就唯一确定了，故能量是“状态量”，而功并不决定于物体的运动状态，而是和物体运动状态的变化过程，即能量变化的过程相对应的，所以功是“过程量”。功只能量度物体运动状态发生变化时，它的能量变化了多少，而不能量度物体在一定运动状态下所具有的能量，有的书上把动能定理称之为动能原理。对原理、定理区分不严格，本辞条按课本教材要求，称“动能定理”。此定理体现了功和动能之间的联系。称为定理的原因是因为它是从牛顿定律，经数学严格推导出来的，并不能扩大其应用范围。由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，不论物体运动的路径如何，因而在只涉及位置变化与速度的力学问题中，应用动能定理比直接运用牛顿第二定律要简单。　　应用动能定理解题的基本步骤　　（1）确定研究对象，研究对象可以是一个单体也可以是一个系统；　　（2）分析研究对象的受力情况和运动情况，是否是求解“力、位移与速率关系”问题；　　（3）若是，根据W合=Ek2-Ek1列式求解

动能定理的适用范围

动能定理的应用范围:恒力功、变力功、分段功、全程功等。

动能定理介绍：

1、动能定理（kinetic energy theorem）描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系，具体内容为：合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。所谓动能，简单的说就是指物体因运动而具有的能量。动力学的普遍定理之一。

2、动量定理的内容为：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量，用字母I表示，即力与力作用时间的乘积，数学表达式为FΔt=mΔv。公式中的冲量为所有外力的冲量的矢量和。

3、动能定理有内能转化时不成立。成立的条件是没有除势能以外的其他能量转化或产生。这里势能可以是重力势能，电势能，以及可能碰到的其他势能。有势能产生时显然仍然成立。

4、因为内能就是我们所说的热能，如果运动的能量变成了摩擦的热，显然是能量的一种损耗，因为有内能产生时动能是损失的，不能由前后的动能及做功情况列出等式。因为有一部分损失成内能了。

5、动能定理适用于所有的物体，包括质点、刚体和流体等，只要它们有速度，就具有动能。但需要注意的是，动能定理只适用于那些速度不变的物体，或者速度变化的情况下，变化量很小可以近似看作速度不变的物体。

6、动能定理还有一些限制条件。例如，它只适用于运动状态为匀速直线运动或匀速曲线运动的物体，而不适用于非匀速运动的物体。在非匀速运动中，物体的速度和动能都是随时间变化的，需要使用更加复杂的动力学原理来描述。

动能定理怎样应用

1、用动能定理求变力功：　　在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化，所以不能直接用W=Fscosθ求解变力F做功的值，此时可由其做功的结果—动能的变化来求解。　2、在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程（如加速、减速过程），此时，可以分段考虑，也可全过程考虑。　3、摩擦力做功与路径相关。

动能定理在电气专业中有哪些应用

动能定理是经典力学中的一个基本定理，可以用来描述物体由于运动而具有的动能和物体所受的外力之间的关系。在电气专业中，动能定理在电气专业中主要应用于电机的输出功率计算、风力发电机的转动能量计算、电子束在真空中的运动3个方面。1、电机的输出功率计算：电机的输出功率可以通过动能定理计算得到。电机输出功率等于负载所做的功率，可以表示为P=F×v，其中F是负载所受的力，v是负载的速度。2、风力发电机的转动能量计算：风力发电机利用风能产生动能，动能定理可以用来计算风力发电机的转动能量。转动能量等于旋转的质量m乘以角速度ω的平方，即E=1/2×m×ω?。3、电子束在真空中的运动：在真空中，电子束的运动可以通过动能定理来描述。电子束的动能等于所受电场的电势能，可以表示为K=qV，其中K是电子束的动能，q是电子的电荷，V是电场的电势差。

动能定理适用一切情况吗

动能定理不适用一切情况。

动能定理可以用于计算物体由于运动而具有的能量。在经典力学中，它是一个非常有用的工具，可以用来解决大多数与物体运动有关的问题。无论是直线运动还是曲线运动，无论是恒力做功还是变力做功，动能定理都非常适用。它也适用于多个物体或系统的组合，但要确保每个物体的动能都考虑在内。

动能定理不适用于研究物体的相互作用力。它无法解释牛顿的第三定律，因为动能定理只关注物体的动能变化，而忽略了物体之间的相互作用力。动能定理也不适用于研究场和粒子之间的相互作用，因为它只考虑了单个粒子的动能，而忽略了粒子之间的相互作用和场的效应。

动能定理不适用于研究相对论效应。在相对论中，粒子的动能不再是一个标量，而是一个四维矢量，需要考虑洛伦兹因子进行修正。相对论还引入了新的物理量，如四维动量、四维速度等，这些物理量的变化规律不能用动能定理来描述。

动能定理应用领域：

1、工程设计和分析：工程师在设计和分析各种机械系统时，如汽车、飞机、船舶、建筑物等，需要使用动能定理来计算和优化系统的性能。例如，通过计算物体在运动过程中所具有的动能，可以确定其速度和质量之间的关系，从而优化设计以达到特定的性能目标。

2、碰撞和冲击：在碰撞和冲击过程中，动能定理可以用来描述两个或多个物体之间的相互作用。通过计算物体在撞击前后的动能变化，可以得出它们的碰撞效果和相互作用力。这种方法在车辆碰撞测试、武器设计等领域中非常有用。

3、能源转换和利用：动能定理可以用来描述不同形式能量之间的转换和利用。例如，在水电站中，水从高处落下推动涡轮机旋转，将重力势能转换为机械能，然后通过发电机将机械能转换为电能。这些能量转换过程可以通过动能定理进行描述和分析。

4、物理现象研究：动能定理在研究各种物理现象中也非常有用。例如，使用动能定理可以研究物体的弹性碰撞和非弹性碰撞、电磁波的传播、流体动力学中的涡旋等等。这些研究领域涉及到的许多问题都可以用动能定理来建模和分析。

什么时候用动量定理，什么时候用动能定理

1、动量定理适用范围：

（1）系统不受外力或系统施加的外力合力为零。

（2）系统所受外力的合力虽不为零，但远小于系统的内力。

（3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某一方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量保持不变 ——分动量守恒。

2、动能定理适用范围：

动能定理适用于物体的直线运动，也适应于曲线运动；既适用于恒力，也适用于变力；力可以分段施加，也可以同时施加，只要能计算出各力的正负代数和，这就是动能定理的优点。

扩展资料：

由于动量定理和质心运动定理是可以相互推导的，所以这两个定理本质上是相同的。在研究刚体或刚体系统的运动时，由于质心的坐标容易确定，使用质心运动定理更为方便；但在研究流体运动时，由于质心的坐标很难确定，所以用动量定理比较合适。

应用动能定理处理多过程运动问题关键在于分清整个过程有几个力做功，及初末状态的动能，采用动能定理处理问题无需考虑其具体的运动过程，只需要注意初始状态和最终状态，求出往复运动的总距离和总次数。

如果用牛顿定律和运动学公式来求解这个问题，则必须使用序列的和，但要解决其中的一些问题，如利用动能定理，可以节省许多复杂的数学推导，简化求解过程。

动能定理是什么，怎么用！

动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化。

表达式：

其中，Ek表示物体的末动能，Ek0表示物体的初动能。△Ek是动能的变化，又称动能的增量，也表示合外力对物体做的总功。

1.动能定理研究的对象是单一的物体，或者是可以堪称单一物体的物体系。

2.动能定理的计算式是等式，一般以地面为参考系。

3.动能定理适用于物体的直线运动，也适应于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功；力可以是分段作用，也可以是同时作用，只要可以求出各个力的正负代数和即可，这就是动能定理的优越性。

扩展资料：

动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应，是力在时间上的积分。

动能定理FL=1/2mv2-1/2mv02反映了力对空间的累积效应，是力在空间上的积分。

动能定理反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号，负功是减号。

“增量”是末动能减初动能.ΔEK》0表示动能增加，ΔEK《0表示动能减小.

动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等.

各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求力做功，然后求代数和.

力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时，可在某一方向应用动能定理.

动能定理及应用

动能定理适用范围：恒力做功、变力做功、分段做功、全程做功等。动能定理描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系，具体内容为：合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。动能定理适用范围动能定理适用于物体的直线运动，也适应于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功；力可以是分段作用，也可以是同时作用，只要可以求出各个力的正负代数和即可，这就是动能定理的优越性。动能定理的内容：所有外力对物体做功，（也叫做合外力的功）等于物体的动能的变化。牛顿第二定律只适用于宏观低速的情况，因为在相对论中F=ma是不成立的，质量随速度改变。而动量定理可适用于世界上任何情况。动能定理有内能转化时不成立。成立的条件是没有除势能以外的其他能量转化或产生。这里势能可以是重力势能，电势能，以及可能碰到的其他势能。有势能产生时显然仍然成立。因为内能就是我们所说的热能，如果运动的能量变成了摩擦的热，显然是能量的一种损耗，因为有内能产生时动能是损失的，不能由前后的动能及做功情况列出等式。因为有一部分损失成内能了。列出也是错的。