动能和动量有什么关系

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 08:21:51
两个公式间有什么关系。。
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动能是能量,单位是焦耳,量纲为kg*m^2/sec^2,公式E=1/2mv^2
动量表示一个量,是物体质量与物体速度的乘积,量纲为kg*m/sec,它是向量与标量的积,所以也是一个向量,P=mv,它能与冲量互相转换,F(力)t(时间)=mv.还有动量守恒定律,一个系统的动量总值不变.

众所周知,动能和动量彼此并不独立。尽管如此,但由于动能和动量间排线性关系,使得动能和动量还存在着本质的区别。正如恩格斯所说:“机械运动确实有两种量度,每一种量度适用于某个界限十分明确的范围之内的一系列现象。如果已经存在着的机械运动保持机械运动的形态不变而进行传递,那么它是依照质量和速度的乘积这一公式而进行传递的。但是,如果机械运动是这样传递,即它作为机械运动而消失,并以位能、热、电等等形态重新出现,一句话,如果它转变为另一种形态的运动,那么这一新形态的运动的量就同原来运动着的物体和速度平是以机械运动所具有的变为一定量的其他形态的运动的能力来量度的机械运动。”这就是动量和动能的本质区别。对此,下面将作出较详细的注释和具体的分析。

1 动能和动量不是同种类型的物理量,动能是标量,动量是矢量,因此二者在描述物理系统运动状态的作用往往并不完全等效。例如,对于一个既作平动又绕质心转动的物体,如果用动量来描述其运动状态,则不能完整表征其运动特性。因这时物体的总动量等于物体平动动量与绕质心转动动量的矢量和,而物体绕质心转动的动量∑mivi=0,故

p总=mvc+∑mivi=mvc (1)

(1)说明,物体的总动量与物体是否绕质心旋转无关。也就是,单用动量来描述物体的运动状态将无法区别物体作纯平动和物体既平动又绕质心转动这两种运动状态。然而,用动能来描述,则恰能弥补动量描述之不足。因为在所论情况下,用动能来描述,不仅可以计及物体的平动动能,也可计及物体的转动动能,即式中Ic为物体绕质心旋转的转动惯量,ω为转动角速度。据此我们能否说用动能来描述物体的运动状态比用动量描述来得优越?问题也并非如此。因为动能是标量,无法表示物体平动和转动的方向。这点,动能正逊色于动量。在此,也许有人会这么想,如果引入角动量,动量、角动量二者并用,既可描述物理体的平动,又可描述物体的转动,这样,功能概念岂不是多余的了?诚然,单纯描述物