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功、功率、动能 势能和动能定理 - Coggle Diagram
功、功率、动能
势能和动能定理
知识概述
功
定义
物体受力的作用,并在力方向上发生一段位移,则力对物体做了功
做功的两个要素
力
物体在力方向上发生位移
物理意义
功是一个过程量,描述力对空间的积累效应
功的计算式:W=FL
适用于恒力做功
F为作用力,L为物体相对地面的位移,且与力为同一方向
功是标量,但有正负,正负表
示对物体来说是动力还是阻力
α=π/2时,W=0,力F对物体不做功
0≤α<π/2时,W>0,
力对物体做正功
π/2<α≤π时,W<0,
力F对物体做负功,或
者说物体客服力F做功
单位:焦耳(J)
1J=1N·m
功率
物理意义
描述力做功快慢的物理量
定义式:P=W/t
单位:瓦特(W)
平均功率与瞬时功率
平均功率
对应于某段时间(过程),
反映某个过程力做功的平均快慢程度
普遍适用
恒力做功时适用
指平均速度,且与力的方向一致
瞬时功率
对应于某一时刻(状态),反
映某一瞬时力做功的快慢程度
P=Fvcos,v指瞬时速度的大小
额定功率与实际功率
额定功率:是指动力机械长期正常工作的最大功率
实际功率:机器实际工作时的功率
机械能
动能
物体由于运动所具有的能量
具有相对性,一般以地为参考系,v是物体相对地面的瞬时速度
势能
重力势能
具有相对性,h是物体相对参考平面的高度。物体在参考平面上方时,h大于0,物体的重力势能为正值;物体在参考平面下方时,h小于0,物体的重力势能为负值;说物体的重力势能必须先取参考面
弹性势能
弹簧处于原长时,弹性势能为0,
弹簧形变量为x时,
单位:J
标量
功能关系
功是能量转化的量度
功是过程量,能量石是状态量,
功不等于能量,等于能量的变化
弹力做功与弹性
势能变化的关系
重力做功与重力势能变化的关系
重力做功与路径无关,只与初末位置有关
动能定理
合外力做功与动能变化的关系