从利用条件上来说,动能定理要比机械能守恒定律要广,不管物体遭到什么力、活动进程有何等复杂,动能定理都可以利用。可是机械能守恒定律必须满足只要系统重力大概弹力做功这个条件时才能利用。所以从这个角度来说,必定优先斟酌利用动能定理。 从工具上来说,假如只是单个物体,动能定理必定也是优先斟酌的。比如抛体活动,非论能否斟酌空气阻力,用动能定理都没毛病。只要在不斟酌空气阻力时,抛体活动的物体才有机械能守恒,此时用机械能守恒定律列表达式也很方便。(见下面的举例) 假如是多个物体组成的系统,在高中阶段里不要求晓得系统的动能定理,所以只能采用隔离法对每个物体停止受力分析,然后对每个物体写出动能定理表达式,最初联立求解。如果这个系统能判定出来机械能是守恒的,那末用机械能守恒定律写表达式必定很爽了,一个方程便可以了。(见下面的举例) 别的,从等式的写法上也是有区此外,动能定理属于功用关系,表现的是能量变化与某种力做功的对应关系,所以动能定理的表达式只能是 ,就算是天王老子来了也不能写成其他形式。而机械能守恒定律的表达式表现的是一个进程里,系统的机械能始终是稳定的,等式里与功没有半毛钱关系,所以等式只能是 大概是 。 举例说明1 抛体活动(竖直上抛、斜抛、平抛、自在落体算特别情形),不计空气阻力,对于物体而已,动能定理的表达式都是: ,等式里的 指的是重力做的功。 由于物体着落进程中,只要重力做功,所以物体的机械能守恒(严酷来说,应当是物体和地球组成的系统),那末机械能守恒定律的表达式为: ,这个表达式的形式为 ,且取水平空中为零势能面,等式中的 指的是物体在初始位置的重力势能!!! 固然了,表达式还可以写成: ,这个表达式的形式为 ,这样写的益处是可以不用挑选零势能,等式里的 指的是物体着落进程中的重力势能的变化量。 举例说明2 不计遍地的阻力,滑轮质量不计,用一段不成伸长的轻绳毗连A、B两个物体。用手托住两物体,使得绳上的拉力为恰好为零。从静止开释后,A物体上升、B物体下降。 如果想用动能定理的话,就只能对A、B两个物体别离利用,其方程以下: 对于物体A,由动能定理: 对于物体B,由动能定理: 由于轻绳不成伸长,且绳两真个拉力等大,所以方程组如上所示。 再来看机械能守恒定律的表达式,由于两物体和轻绳组成的系统,只要重力做功,所以系统的机械能守恒,则有以下的表达式:
你会发现,实在你把动能定理的方程组化简后就能获得机械能守恒定律的表达式,可是间接用机械能守恒定律来写方程必定要简洁。 类似的,动量定理和动量守恒定律的用法同上。 |