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机械能守恒和动量守恒的条件

2023-12-24 16:33 376浏览

机械能守恒的条件:对某一物体若只有重力做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒;对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。

动量守恒的条件:系统受到的合外力为零;系统所受的外力比相互作用力(内力)小的多,以至可以忽略外力的影响;系统总体上不满足动量守恒定律,但是在某一特定的方向上,系统不受外力,或所受的外力远小于内力,则系统沿这一方向的分动量守恒。

什么是机械能守恒

机械能守恒定律是指在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。

机械能守恒的三种表达形式

1、总机械能守恒:在一个封闭系统中,总机械能(动能和势能之和)保持不变。这意味着系统中的能量不会凭空消失或增加,只会在动能和势能之间相互转化。

2、动能守恒:在没有外力做功的情况下,一个物体的动能保持不变。这意味着物体的动能在运动过程中不会发生改变,只会通过势能的转化来维持。

3、势能守恒:在没有非保守力做功的情况下,一个物体的势能保持不变。这意味着物体的势能在一定条件下保持不变,例如在重力场中的物体的势能与高度成正比,当高度改变时,势能也会相应改变。

这些表达形式都是机械能守恒定律的等价表述,它们描述了在不同情况下机械能守恒的特性。根据具体的物理问题和系统,可以选择适合的表达形式来分析和解决问题。

什么是动量守恒

动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。

动量守恒的公式

(1)p=p′即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量。

(2)Δp=0即系统的总动量的变化为零,若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2‘(等式两边均为矢量和)。

(3)Δp1=——Δp2,即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性。在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变。