2014年化工工程师《理论力学》知识点精选:动能

　　中文名称：

　　动能

　　英文名称：

　　kinetic energy

　　所属学科：

　　水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(三级学科)

　　定义：

　　物体由于运动而具有的能量叫动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。它的大小是运动物体的质量和速度平方乘积的二分之一。

　　物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越大。

　　运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。

　　动能是标量，无方向，只有大小。且不能小于零。与功一致，可直接相加减。

　　动能是相对量，式中的v与参照系的选取有关，不同的参照系中，v不同，物体的动能也不同。

　　质点以运动方式所储存的能量。但在速度接近光速时有重大误差。狭义相对论则将动能视为质点运动时增加的质量能，修正后的动能公式适用于任何低于光速的质点。

　　冲量

　　①冲量是力对时间的积累效应。力对物体的冲量，使物体的动量发生变化，而且冲量等于物体动量的变化量。

　　②在碰撞过程中，物体相互作用的时间极短，但力却很大，而且力在这短在的时间内变化十分剧烈，因此很难对力和物体的加速度做准确的测量;况且这类问题有时也并不需要了解每一时刻的力和速度，而只要了解力在作用时间内的积累作用和它产生的效果。这类问题，虽然原则上可以用牛顿运动定律来研究，但很不方便。为了能简便地处理这类问题，就需要应用冲量这一概念。

　　动能定理

　　力在一个过程中对物体所做的功等于在这个过程中动能的变化。

　　合外力(物体所受的外力的总和，根据方向以及受力大小通过正交法能计算出物体最终的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化。

　　表达式：

　　w1+w2+w3+w4…=△w=ek2-ek1 (k2) (k1)为下标

　　△w=(1/2)×m×vt^2-(1/2)×m×vo^2 (其中vt为末速度，vo为初速度。)

　　其中，ek2表示物体的末动能，ek1表示物体的初动能。△w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。

　　动能定理的表达式是标量式，当合外力对物体做正功时，ek2>ek1物体的动能增加;反之则，ek1>ek2,物体的动能减少。

　　动能定理中的位移，初末动能都应相对于同一参照系。

　　1动能定理研究的对象是单一的物体，或者是可以看成单一物体的物体系。

　　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，也适用于曲线运动;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。