牛二 牛二的动能与动量怎么求?

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牛顿原始公式:F=Δ(mv)/Δt(见牛顿《自然哲学之数学原理》).即,作用力正比于物体动量的变化率,这也叫动量定理.在相对论中F=ma是不成立的,因为质量随速度改变,而F=Δ(mv)/Δt依然使用.3.几点说明:(1)牛顿第...

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于牛二的问题,于是小编就整理了1个相关介绍牛二的解答,让我们一起看看吧。

文章目录:

  1. 牛二的动能与动量怎么求?

一、牛二的动能与动量怎么求?

动量定理和动能定理是牛顿力学中非常重要的定理,它们可以通过联立方程推导出来。下面将详细介绍推导过程。

1. 动量定理:

动量定理表明,当一个物体受到外力作用时,它的动量的变化率等于外力的大小。

设一个物体质量为m,速度为v,外力为F。根据牛顿第二定律,有:

F = ma (1)

物体的动量p定义为质量乘以速度,即:

p = mv (2)

我们对上述方程两边同时求导数,得到:

dp/dt = d(mv)/dt (3)

根据链式法则,右边可以写成:

dp/dt = m * dv/dt + v * dm/dt (4)

由于物体的质量m是常数,所以dm/dt = 0,将其代入方程(4)中,得到:

dp/dt = m * dv/dt (5)

再根据牛顿第二定律F = ma,将ma替换dp/dt,得到:

F = dp/dt (6)

这就是动量定理的表达式,它说明了力和动量之间的关系。

2. 动能定理:

动能定理表明,当一个物体受到外力作用时,它的动能的变化率等于外力对物体做的功。

设一个物体的质量为m,速度为v,动能为K。物体受到的外力F做功W,根据功的定义有:

W = F * s (7)

其中s为物体在力F的作用下位移的距离。

根据牛顿第二定律F = ma,可以将公式(7)改写为:

W = ma * s (8)

将速度v和位移s之间的关系v = ds/dt代入公式(8)中,得到:

W = m * (dv/dt) * ds (9)

根据链式法则,上式可以写成:

W = m * v * dv/dt * ds/dv (10)

由于ds/dv可以表示为时间t的函数,将其用dt表示,得到:

W = m * v * dv/dt * dt (11)

由于W即为动能的变化量ΔK,所以可以用ΔK表示W,得到:

ΔK = m * v * dv/dt * dt (12)

对上式进行积分,得到:

∫dK = m * ∫v * dv (13)

将上式从初态到末态积分,得到:

K2 - K1 = 1/2 * m * (v2^2 - v1^2) (14)

其中K2和K1分别为物体在末态和初态的动能,v2和v1分别为末态和初态的速度。

综上所述,方程(14)就是动能定理的表达式,它说明了外力对物体做功和动能之间的关系。

将动量定理和动能定理联立起来,可以得到更加深刻的结论。根据动量定理,有F = dp/dt,根据动能定理,有F = ma = dp/dt = d(mv)/dt。将这两个表达式相等,可以得到:

d(mv)/dt = ma (15)

这是联立动量定理和动能定理的方程,它进一步说明了力、动量和动能之间的关系。

到此,以上就是小编对于牛二的问题就介绍到这了,希望介绍关于牛二的1点解答对大家有用。

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