动量定理和动能定理联立方程如何推导~我要详细的~基础不好但是很好奇

2025-03-17 14:52:46
推荐回答(5个)
回答1:

动量守恒、动能(机械能)守恒的两个方程(应是弹性正碰撞的式子)为:

mA* VA0=mA * VA+mB * VB。

(mA* VA0^2 / 2)=(mA * VA^2 / 2)+(mB * VB^2 / 2)。

即:mA* VA0=mA * VA+mB * VB

mA* VA0^2 =mA * VA^2 +mB * VB^2

将方程1变形,得 mA* (VA0- VA)=mB * VB。

将方程2变形,得 mA* (VA0^2- VA^2)=mB * VB^2。

由于 VA0≠VA ,所以把以上二式相除,得。

VA0+ VA= VB

通过以上处理,使方程变为一次函数。

再由方程1与方程3联立,容易求得。

VA=(mA-mB)* VA0 /(mA+mB)。

VB=2* mA* VA0 /(mA+mB)。

注:以上的 VA0、VA、VB是包含方向(正负)的。

扩展资料:

(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。

参考资料来源:百度百科-动量定理

回答2:

一、动能定理:

1、确定研究对象,研究对象可以是一个质点(单体)也可以是一个系统。

2、分析研究对象的受力情况和运动情况,是否是求解“力、位移与速度关系”的问题。

3、若是,根据动能定理ΔW=ΔEk列式求解。

二、动能定理:

可以推广为质点系的动量定理,即系统内动量的增量和等于合外力的冲量。表达式:Ft=mv′-mv=p′-p ,或Ft=△p 由此看出冲量是力在时间上的积累效应。

三、动量定理和动能定理联立方程推导:

mv0=mv1+5mv2 (1)

(1/2)m(v0)^2=1/2m(v1)^2+ (1/2) 5m(v2)^2 (2)

Sub (2) into (1)

(v1+5v2)^2 = (v1)^2 + 5(v2)^2

10v1v2 + 25(v2)^2 = 5(v2)^2

v2(2v2+v1)=0

v2 = 0 

or v2 = -(1/2)v1

when v2=0

from (1)

v0= v1

when v2= -(1/2)v1

v0=v1-5/2v1

v1= -(2/3)v0

(v1,v2) = ( v0,0) or (-(2/3)v0,(2/3)v0)

扩展资料

动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积分。

动能定理FL=1/2mv22-1/2mv12反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积分。

参考资料来源:百度百科—动能定理

参考资料来源:百度百科—动量定理

回答3:

问: 动量定理与动能定理的结合:
质量为m1的速度为v1,和质量为m2速度为v2,两物块相碰,碰后m1的速度为v1',m2的速度是v2',碰后没有损失能量,用其他字母表示vi'和v2'.
这个方程怎么如何解出V1',V2',如若知道者,请一一列出解题步骤,

答: ……把质量相同的挪到一边.
记m1=m,m2=n,v1=v,v2=u,碰后速度加'.
0.5mv^2+0.5nu2^2=0.5mv'^2+0.5nu'^2
m(v-v')(v+v')=-n(u-u')(u+u')——①
mv+nu=mv'+nu'
m(v-v')=-n(u-u')——②
①/②:
v+v'=u+u'——③
③等价于
u'=v+v'-u
v'=u+u'-v
分别代入②即可依次解出u',v'.
(翻译后.)
v'=[(m1-m2)v1+2m2v2]/(m1+m2)
u'=[(m2-m1)v2+2m1v1]/(m1+m2)

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只找到这个,不知对你有无帮助~

回答4:

动量定理和动能定理是牛顿力学中非常重要的定理,它们可以通过联立方程推导出来。下面将详细介绍推导过程。
1. 动量定理:
动量定理表明,当一个物体受到外力作用时,它的动量的变化率等于外力的大小。
设一个物体质量为m,速度为v,外力为F。根据牛顿第二定律,有:
F = ma (1)
物体的动量p定义为质量乘以速度,即:
p = mv (2)
我们对上述方程两边同时求导数,得到:
dp/dt = d(mv)/dt (3)
根据链式法则,右边可以写成:
dp/dt = m * dv/dt + v * dm/dt (4)
由于物体的质量m是常数,所以dm/dt = 0,将其代入方程(4)中,得到:
dp/dt = m * dv/dt (5)
再根据牛顿第二定律F = ma,将ma替换dp/dt,得到:
F = dp/dt (6)
这就是动量定理的表达式,它说明了力和动量之间的关系。
2. 动能定理:
动能定理表明,当一个物体受到外力作用时,它的动能的变化率等于外力对物体做的功。
设一个物体的质量为m,速度为v,动能为K。物体受到的外力F做功W,根据功的定义有:
W = F * s (7)
其中s为物体在力F的作用下位移的距离。
根据牛顿第二定律F = ma,可以将公式(7)改写为:
W = ma * s (8)
将速度v和位移s之间的关系v = ds/dt代入公式(8)中,得到:
W = m * (dv/dt) * ds (9)
根据链式法则,上式可以写成:
W = m * v * dv/dt * ds/dv (10)
由于ds/dv可以表示为时间t的函数,将其用dt表示,得到:
W = m * v * dv/dt * dt (11)
由于W即为动能的变化量ΔK,所以可以用ΔK表示W,得到:
ΔK = m * v * dv/dt * dt (12)
对上式进行积分,得到:
∫dK = m * ∫v * dv (13)
将上式从初态到末态积分,得到:
K2 - K1 = 1/2 * m * (v2^2 - v1^2) (14)
其中K2和K1分别为物体在末态和初态的动能,v2和v1分别为末态和初态的速度。
综上所述,方程(14)就是动能定理的表达式,它说明了外力对物体做功和动能之间的关系。
将动量定理和动能定理联立起来,可以得到更加深刻的结论。根据动量定理,有F = dp/dt,根据动能定理,有F = ma = dp/dt = d(mv)/dt。将这两个表达式相等,可以得到:
d(mv)/dt = ma (15)
这是联立动量定理和动能定理的方程,它进一步说明了力、动量和动能之间的关系。

回答5:

m0v0=m1v1+m2v2
1/2m0v0*2=1/2m1v1*2+1/2m2v2*2
解得:
v1=(m1-m2)/m2+m1 v0
v2=(2m1)/m1+m2 v0