大学物理动力学3.ppt

第四章功和能一、功和功率二、动能定理三、保守力和势能四、能量守恒定律五、守恒定律的意义及其应用(第六次课)一、功和功率1、恒力的功位移无限小时:dW称为元功功等于质点受的力和它的位移的点积单位:J量纲:ML2T-2MMFFΔrW=Fcosr功的其它单位:1eV=×10-19J注意:1、功是过程量,与路径有关。2、功是标量,但有正负。3、合力的功为各分力的功的代数和。解析式:如果力是位置的函数,、变力的功在元位移中将力视为恒力,力沿ab的功为所有无限小段位移上的元功dW之和。Fmab××例1、一陨石从距地面高为h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力,求陨石下落过程中,万有引力的功是多少?解:取地心为原点,引力与矢径方向相反abhRo例2、质量为2kg的质点在力(SI)的作用下,从静止出发,沿x轴正向作直线运动。求前三秒内该力所作的功。解:(一维运动可以用标量)3、功率力在单位时间内所作的功单位:W或Js-1量纲:ML2T-34、一对作用力和反作用力的功m1、m2组成一个封闭系统在t时间内or1r2r21m1m2dr1dr2f2f1两质点间的一对作用力和反作用力所做功之和等于其中一个质点受的力沿着该质点相对于另一质点所移动的路径所做的功。二、动能定理1、质点的动能定理合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。定义:动能Ek=mv2/2WAB=EKB-EKA。单位:J量纲:ML2T-22、质点系的动能定理质点:m1m2内力:初速度:外力:末速度:两式相加得:即:外力的功之和+内力的功之和=系统末动能-系统初动能记作:W外+W内=EKB-EKA所有外力对质点系做的功和内力对质点系做的功之和等于质点系总动能的增量。注意:内力能改变系统的总动能,但不能改变系统的总动量。