動能守恆定律的公式是什麼?如何推導

時間 2022-02-12 09:40:07

1樓:匿名使用者

不是那是動量守恆定律f=ma=mdv/dt對時間t求積分就可以推出來δp=0即系統的總動量的變化為零.若所研究的系統由兩個物體組成,則可表述為: m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'(等式兩邊均為向量和)

這個公式是動能守恆定律的公式嗎?是怎麼推導的?ek= mv2 2 是平方吧前面還要幾1/2 就是能量=1/2質量x速度的平方p=mv

是動量表示式

2樓:匿名使用者

一、動量守恆定律�

1.定律內容:乙個系統不受外力或所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恆定律.�

說明:(1)動量守恆定律是自然界中最重要最普遍的守恆定律之一,它既適用於巨集觀物體,也適用於微觀粒子;既適用於低速運動物體,也適用於高速運動物體,它是乙個實驗規律,也可用牛頓第三定律和動量定理推導出來.�

(2)相互間有作用力的物體系稱為系統,系統內的物體可以是兩個、三個或者更多,解決實際問題時要根據需要和求解問題的方便程度,合理地選擇系統.

2.動量守恆定律的適用條件�

系統不受外力或系統所受外力的合力為零,或內力遠大於外力.�

3.動量守恆的數學表述形式:�

(1)p=p′即系統相互作用開始時的總動量等於相互作用結束時(或某一中間狀態時)的總動量.�

(2)δp=0即系統的總動量的變化為零.若所研究的系統由兩個物體組成,則可表述為:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式兩邊均為向量和)

(3)δp1=-δp2�

即若系統由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反,此處要注意動量變化的向量性.在兩物體相互作用的過程中,也可能兩物體的動量都增大,也可能都減小,但其向量和不變.�

二、碰撞�

1.碰撞是指物體間相互作用時間極短,而相互作用力很大的現象.�

在碰撞過程中,系統內物體相互作用的內力一般遠大於外力,故碰撞中的動量守恆,按碰撞前後物體的動量是否在一條直線區分,有正碰和斜碰,中學物理只研究正碰(正碰即兩物體質心的連線與碰撞前後的速度都在同一直線上).�

2.按碰撞過程中動能的損失情況區分,碰撞可分為二種:�

a.彈性碰撞:碰撞前後系統的總動能不變,對兩個物體組成的系統滿足:�

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′�

1/2m1v12+1/2m2v22=1/2m1v1′2+1/2m2v2′2(動能守恆)

兩式聯立可得:�

v1′=[(m1-m2) v1+2m2v2]/( m1+m2)=(m1-m2)v1/(m1+m2)

v2′=[(m2-m1) v2+2m1v1]/( m1+m2)=2m1v1/(m1+m2)

·若m1>>m2,即第乙個物體的質量比第二個物體大得多

這時m1-m2≈m1,m1+m2≈m1.則有v1'=-v1 v2'=0

·若m1<

這時m1-m2≈-m2, 2m1/(m1+m2)≈0.則有v1'=-v1 v2'=0

b.完全非彈性碰撞,該碰撞中動能的損失最大,對兩個物體組成的系統滿足:

m1v1+m2v2=(m1+m2)v�

c.非彈性碰撞,碰撞的動能介於前兩者碰撞之間.�

三、反衝現象�

系統在內力作用下,當一部分向某一方向的動量發生變化時,剩餘部分沿相反方向的動量發生同樣大小變化的現象.噴氣式飛機、火箭等都是利用反衝運動的例項.若系統由兩部分組成,且相互作用前總動量為零,則0=m1v1+m2v2,v1、v2方向相反.

�一般為物體分離則有0=mv+(m-m)v`

四.動量守恆定律的本質:

系統內力只改變系統內各物體的運動狀態,不能改變整個系統的運動狀態,只有外力才能改變整個系統的運動狀態,所以,系統不受或所受外力為0時,系統總動量保持不變

3樓:刀越無鴻哲

你說的動量守恆定律,對於動能,有動能定理(fs=1/2mv^2-1/2mv0^2)和機械能守恆(系統的動能增加量等於勢能減少量),沒有動能守恆。

動量守恆推導如下:

令在光滑水平面上有兩球a和b,它們質量分別為m1和m2,速度分別為v1和v2(假設v1大於v2),

且碰撞之後兩球速度分別為va和vb。則在碰撞過程中,兩球受到的力均為f,且碰撞時間為δt,令v1方向為正方向,可知:

-f·δt=m1·va-m1·v1

①f·δt=m2·vb-m2·v2②所以

①+②得:

m1·va+m2·vb-(m1·v1+m2·v2)=0

即:m1·va+m2·vb=m1·v1+m2·v2

且有系統初動量為p0=m1·v1+m2·v2,末動量為p1=m1·va+m2·vb

所以動量守恆得證:

p0=p1

最後的式子是什麼意思,沒這個公式。

4樓:匿名使用者

m1v1-m1v1`=-m2v2+m2v2`

動能守恆定律的公式是什麼?如何推導?

5樓:變美的果團

數學表示式:

(1)p=p′即系統相互作用開始時的總動量等於相互作用結束時(或某一中間狀態時)的總動量。

(2)δp=0即系統的總動量的變化為零.若所研究的系統由兩個物體組成,則可表述為:

(3)δp1=-δp2

即若系統由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反,此處要注意動量變化的向量性.在兩物體相互作用的過程中,也可能兩物體的動量都增大,也可能都減小,但其向量和不變。

以兩球碰撞為例:光滑水平面上有兩個質量分別是m1和m2的小球,分別以速度v1和v2(v1>v2)做勻速直線運動。當m1追上m2時,兩小球發生碰撞,設碰後二者的速度分別為v1ˊ,v2ˊ。

設水平向右為正方向,它們在發生相互作用(碰撞)前的總動量:p=p1+p2=m1v1+m2v2,在發生相互作用後兩球的總動量:pˊ=p1ˊ+p2ˊ=m1v1ˊ+m2v2ˊ。

設碰撞過程中兩球相互作用力分別是f1和f2,力的作用時間是。

根據牛頓第二定律,碰撞過程中兩球的加速度分別為:

根據牛頓第三定律,大小相等,方向相反,即:f1=-f2

所以:m1a1=-m2a2

碰撞時兩球之間力的作用時間很短,用

表示,這樣加速度與碰撞前後速度的關係就是:

或寫成:

即:這表明兩球碰撞前後系統的總動量是相等的。

6樓:科普小星球

動量守恆定律是指乙個系統不受外力或所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恆定律。公式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。

推導過程:

以兩球碰撞為例:光滑水平面上有兩個質量分別是m1和m2的小球,分別以速度v1和v2(v1>v2)做勻速直線運動。當m1追上m2時,兩小球發生碰撞,設碰後二者的速度分別為v1ˊ,v2ˊ。

設水平向右為正方向,它們在發生相互作用(碰撞)前的總動量:p=p1+p2=m1v1+m2v2,在發生相互作用後兩球的總動量:pˊ=p1ˊ+p2ˊ=m1v1ˊ+m2v2ˊ。

設碰撞過程中兩球相互作用力分別是f1和f2,力的作用時間是。

根據牛頓第二定律,碰撞過程中兩球的加速度分別為:

根據牛頓第三定律,大小相等,方向相反,即:f1=-f2,所以:m1a1=-m2a2。

碰撞時兩球之間力的作用時間很短,用△t表示,這樣加速度與碰撞前後速度的關係就是:

或寫成:

即:這表明兩球碰撞前後系統的總動量是相等的。

擴充套件資料

該定律的特點為:

1、向量性

動量是向量。動量守恆定律的方程是乙個向量方程。通常規定正方向後,能確定方向的物理量一律將方向表示為「+」或「-」,物理量中只代入大小:不能確定方向的物理量可以用字母表示。

2、瞬時性

動量是乙個瞬時量,動量守恆定律指的是系統任一瞬間的動量和恆定。因此,列出的動量守恆定律表示式m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…,其中v1,v2…都是作用前同一時刻的瞬時速度,v1ˊ,v2ˊ都是作用後同一時刻的瞬時速度。

3、相對性

物體的動量與參考係的選擇有關。通常,取地面為參考係,因此,作用前後的速度都必須相對於地面。

4、普適性

它不僅適用於兩個物體組成的系統,也適用於多個物體組成的系統;不僅適用於巨集觀物體組成的系統,也適用於微觀粒子組成的系統。

7樓:度鑫鵬卓夏

一、動量守恆定律

1.定律內容:乙個系統不受外力或所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恆定律.

說明:(1)動量守恆定律是自然界中最重要最普遍的守恆定律之一,它既適用於巨集觀物體,也適用於微觀粒子;既適用於低速運動物體,也適用於高速運動物體,它是乙個實驗規律,也可用牛頓第三定律和動量定理推導出來.

(2)相互間有作用力的物體系稱為系統,系統內的物體可以是兩個、三個或者更多,解決實際問題時要根據需要和求解問題的方便程度,合理地選擇系統.

2.動量守恆定律的適用條件

系統不受外力或系統所受外力的合力為零,或內力遠大於外力.

3.動量守恆的數學表述形式:

(1)p=p′即系統相互作用開始時的總動量等於相互作用結束時(或某一中間狀態時)的總動量.

(2)δp=0即系統的總動量的變化為零.若所研究的系統由兩個物體組成,則可表述為:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式兩邊均為向量和)

(3)δp1=-δp2

即若系統由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反,此處要注意動量變化的向量性.在兩物體相互作用的過程中,也可能兩物體的動量都增大,也可能都減小,但其向量和不變.

二、碰撞

1.碰撞是指物體間相互作用時間極短,而相互作用力很大的現象.

在碰撞過程中,系統內物體相互作用的內力一般遠大於外力,故碰撞中的動量守恆,按碰撞前後物體的動量是否在一條直線區分,有正碰和斜碰,中學物理只研究正碰(正碰即兩物體質心的連線與碰撞前後的速度都在同一直線上).

2.按碰撞過程中動能的損失情況區分,碰撞可分為二種:

a.彈性碰撞:碰撞前後系統的總動能不變,對兩個物體組成的系統滿足:

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

1/2m1v12+1/2m2v22=1/2m1v1′2+1/2m2v2′2(動能守恆)

兩式聯立可得:

v1′=[(m1-m2)

v1+2m2v2]/(

m1+m2)=(m1-m2)v1/(m1+m2)

v2′=[(m2-m1)

v2+2m1v1]/(

m1+m2)=2m1v1/(m1+m2)

·若m1>>m2,即第乙個物體的質量比第二個物體大得多

這時m1-m2≈m1,m1+m2≈m1.則有v1'=-v1

v2'=0

·若m1<

這時m1-m2≈-m2,

2m1/(m1+m2)≈0.則有v1'=-v1

v2'=0

b.完全非彈性碰撞,該碰撞中動能的損失最大,對兩個物體組成的系統滿足:

m1v1+m2v2=(m1+m2)v

c.非彈性碰撞,碰撞的動能介於前兩者碰撞之間.

三、反衝現象

系統在內力作用下,當一部分向某一方向的動量發生變化時,剩餘部分沿相反方向的動量發生同樣大小變化的現象.噴氣式飛機、火箭等都是利用反衝運動的例項.若系統由兩部分組成,且相互作用前總動量為零,則0=m1v1+m2v2,v1、v2方向相反.

一般為物體分離則有0=mv+(m-m)v`

四.動量守恆定律的本質:

系統內力只改變系統內各物體的運動狀態,不能改變整個系統的運動狀態,只有外力才能改變整個系統的運動狀態,所以,系統不受或所受外力為0時,系統總動量保持不變

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