分析不同惯性系中的动量和动能

来源 :读写算 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wsadzjh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要 文章主要针对不同惯性系中动量和动能进行研究分析,首先针对不同惯性系中力学规律进行研究,其次列举详细的案例深入探索,主要目的在于更全面的掌握不同惯性系中的动量与动能知识。
  关键词 不同惯性系;动量;动能
  中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2018)02-0146-01
  对于不同惯性系中的动量和动能研究,首要掌握惯性参照系。所谓惯性参照系,主要以牛顿运动定律为参考系,同时将其称之为惯性坐标系,并且简称为惯性系。将惯性系以S为代表,则所有以S为参照的直线运动以及参考系都属于惯性系,当然与之相反或者不同的便是非惯性系,也可以成为不同惯性系。对于S来讲,加速运动为参考系属于非惯性系参考。还需要指导惯性系中的等效都属于等价。掌握这些,针对不同惯性系动量以及动能进行分析。
  一、不同惯性系中定量与动能
  不同惯性参考系的动能变化值(或做功大小)为何不同,需要从以下角度分析,动能定理和动量定理包含在内。1N的作用力F下运动了1s,力和时间都是不随参考系选取而变,因此冲量不变,动量的改变也不变。但由于选取的参考系之间相对速度不为零,物体运动的初速度也不一样,动量的改变不变,于是动能的改变量就不一样。 至于“若这样我们岂不是可以在一个匀速运动的(假设存在)的参照系中活得更轻松(因为做的功更少)?”的问题是不存在的,因为惯性系之间的相对速度是单向的,也就是有些方向可以“做的功更少”,但有些方向可以“做的功更多”。对于这方面的观点,试着将力反向,记录实验结果,对比研究结果。
  二、不同慣性系的动量和动能进行具体的实际分析
  力学对于高中物理来讲属于重要部分,力学属于一门非常独立并且特殊的知识,其关于力、运动以及介质等很多方面,形态上可以为固体、液体或者等离子体等。可以宏观观察、微观观察或者细观观察。对力学研究主要从机械运动、将物理与化学相结合。
  如果物体自身受到外合力为0,那么物体本身的运动状态会一直保持不变,这种状态下物体保持静止或者属于匀速直线运动。相反,如果物体一直处于匀速运动状态或者一直处于静止状态,那么受到外合力就一定为零。物体运动速度的方向如果与外合力方向处于共线状态,那么物体运动属于直线。如果物体的速度方向出现变化,与外合力本身的方向属于同一个,这种状态下物体运动类型为加速直线运动。如果物体的速度方向与之相反,物体其主要做减速运动。
  不同惯性系中动能与动量实际分析,需要以参照系为基础,惯性参照系、费惯性参照系、绝对惯性参照系。选取不同的惯性参照系,对力进行研究。力必须具有一定的施力物体,当然其本身也属于受力物体。比如人们坐火车期间,以火车为基本参照系,那么就会发现火车的物体会随着火车的移动加速运动,仿佛其中隐藏着力。对于这个力,属性为什么,实施力的物体为什么都需要深入研究。但是换一个角度,以地面为参照系,就会发现车加速运动期间,物体是随着车相对运动而运动,物体本身是保持相对静止状态。如果没有受到力的作用,就不能发现施力物体,改变参照系,结果也会大不相同。
  亦或是以质点的位置矢量以及速度等方面研究分析。比如一辆火车匀速前进,火车上有人用力F推动一个质量为m的木箱,相对火车为参照系,发生了位移变化s。如果其中W=F·S,如果以地面为参照系,木箱其属于S vt,v表示火车的速度,t表示箱子移动s期间花费的时间,因此得出W`=F·(S vt)。从公式中能够发现,功计算与选择的参照系相关。具体的实际分析通过以下例题详细展示。
  如图1所示,一木块在光滑水平面上受到一恒力作用而运动,前方固定有一劲度系数足够大的水平弹簧,当木块接触弹簧后,将发生怎样的变化( )。
  A.立即作减速运动
  B.立即作匀减速运动
  C.在一段时间内速度继续增大
  D.当弹簧处于最大压缩量时,物体速度为零、加速度也为零
  对于这道题中包含的力学知识,可以发现,木块接触到弹簧之后,弹簧压缩量不是很大,同时物体受到的合外力方向与物块速度方向仍然相同,所以从一开始,一段时间之内仍然处于加速状态,但是随着弹力的不断增大,弹簧弹力大于力期间,物块的速度方向与受到的合外力方向相反,物块开始作减速运动,最后速度为零期间,物块因为其作用力不为零,所以最终的方向为左,根据以上解释,可以知道最终答案为C。
  例2,如图2所示,质量为m的物体恰巧能够在倾角为α的匀速下滑,如在物体上施加一个力F,使物体沿斜面匀速上滑,得力F取最小值,这个力与斜面的倾斜角θ为多大?这个力是多少?如果要求力把物体从斜面的底端拉到最高点做功最少,求拉力的方向和所做的最小的功。
  对于该题的解析,需要从物体斜面的上端恰好能够匀速下滑,这样根据平衡条件可以得知,
  mg sinα=μmg cos α
  Μ=tg α
  在F的作用下,物体会向下倾斜,斜面运动期间,F沿斜面分量及物体与斜面间的滑动摩擦力均与θ角的大小有关,在F拉物体斜面匀速上升期间,结合物体的平衡条件能够得知:
  F cosθ-mg sinα-f=0
  F sinθ N-mg cosα=0
  根据已知条件的提示,逐步对其进行计算,从中获得最终的答案。
  综上所述,结合案例以及知识点,不同惯性系条件下,动量、动能计算方式不同,其改变随着参考系的不同而不同。掌握这方面知识,为力学研究奠定基础。
  参考文献:
  [1]叶荣,杨果仁,吴显云.动量守恒定律与机械能守恒定律的复合分析[J].内江师范学院学报,2017,32(04):50-52.
  [2]冯喜忠.不同参考系中的功和动能定理[J].商丘师范学院学报,2005,(05):173-175.
其他文献
明朝中叶,贵族大地主兼并土地的情况相当严重。全国纳税的土地,约有一半为大地主所隐占,拒不缴税,严重地影响了国家收入。土地兼并、封建剥削的进一步加剧,社会矛盾日益加深,
期刊
问:某建筑工程公司急需钢材800吨,因市场紧缺,所以四外求购,仍未购到,只好与自己关系较好的业务员李某帮忙想办法.
摘 要 语文是初中教学中一门基础的学科,语文能力的全面发展间接影响着其他学科的成长进步,是初中生必备的学习素养,而传统教学模式十分单一,学生被困与课堂封闭的教学环境中,有苦说不出,在枯燥的长篇堆砌文字里,丝毫感受不到语文的乐趣,致使学生被迫接受知识,难以完成自主消化,学习效率极低。一些学生由于语感不强,理解能力弱,逐级产生对语文的厌学情绪,开始自暴自弃。因此,初中语文教师应结合学生的特点,制定出多
近年来,随着雾霾情况的加剧,口罩成为了热销品。去年,中国消费者协会联合包括上海市消保委在内的多省市消协对口罩产品进行了比较试验,试验由国家劳保用品测试中心承担。试验结果
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
摘 要 《新课程标准》指出:“有效的学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探究与合作交流是学生学习的重要方式。”教学过程就是让学生亲身经历知识的形成与应用的过程。学生通过动手实践,合作交流,总结规律,从而解决问题。这样,不但能培养学生的探索及创新能力,更重要的是能让学生学会与别人合作的方法和能力。  关键词 小学数学;自主探究;合作交流;思考探究  中图分类号:G622 文献标识码:A
数学来源于生活,当前数学教育更注重从学生的生活实际出发,让学生亲身体会将实际问题抽象成数学模型进行解析和应用,这进一步要求在小学数学教學中要实施生活化教学。  一、小学数学教学生活化的必要性和可行性  1.小学数学教学生活化的必要性  在农村地区任教的那几年里,由于传统教育方式和应试教育的根深蒂固,我发现大多数同仁在工作中,还是以传授书本知识的为主,在解决问题过程中,有意无意间,仍然力求答案的统一
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
各位领导、各位来宾,朋友们: 在这秋高气爽的宜人时节,河南 省第十届戏剧大赛于今晚在美丽的 “龙乡”——濮阳隆重开幕了!这是我 省艺术界的一件盛事!我代表河南省 文化厅向所