動(dòng)能：物體因運(yùn)動(dòng)而具有的能量
動(dòng)能動(dòng)能定理適用范圍，英文名稱 ，是指物體進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能量，定義為物體質(zhì)量與其速度平方乘積的一半。 對(duì)于相同質(zhì)量的物體，其運(yùn)動(dòng)速度越大，其動(dòng)能越大； 對(duì)于以相同速度運(yùn)動(dòng)的物體，其質(zhì)量越大，其動(dòng)能越大。
在國(guó)際單位制中，動(dòng)能的單位是焦耳，符號(hào)：J。動(dòng)能和沖量是兩個(gè)完全不同的概念。 第一個(gè)對(duì)動(dòng)能和功給出精確的現(xiàn)代定義的人是物理學(xué)家科里奧利。
基本信息
中文名
動(dòng)能
外國(guó)名
拼音
東能
提議者
科里奧利
計(jì)算公式
Ek=1/2mv2
應(yīng)用科目
物理
表達(dá)
Ek=mv2/2
單元
焦耳
(J) 簡(jiǎn)稱焦
沉海軍教授，主編、審稿人
同濟(jì)大學(xué)航空與機(jī)械學(xué)院
定義
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量稱為物體的動(dòng)能。 它的大小定義為物體質(zhì)量乘以速度平方的乘積的一半。 對(duì)于相同質(zhì)量的物體，其運(yùn)動(dòng)速度越大，其動(dòng)能越大； 對(duì)于以相同速度運(yùn)動(dòng)的物體，其質(zhì)量越大，其動(dòng)能越大。
物體由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)而擁有的能量。 當(dāng)有質(zhì)量的物體以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能為：
動(dòng)能的概念由GW萊布尼茨首先提出； 他將其稱為“法力”，其定義為當(dāng)前動(dòng)能定義的兩倍。
公式
在經(jīng)典物理學(xué)中：
動(dòng)能公式為：
1）動(dòng)能是一個(gè)標(biāo)量；
2）動(dòng)能是瞬時(shí)的。 在某一時(shí)刻，物體具有一定的速度和一定的動(dòng)能。 動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量；
3）動(dòng)能是相對(duì)的。 對(duì)于不同的參考系，物體的速度具有不同的瞬時(shí)值，因此具有不同的動(dòng)能。 通常，以地面為參考系來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)。
單元
在國(guó)際單位制中，動(dòng)能的單位是焦耳。 符號(hào)：J.
說(shuō)明：動(dòng)能是標(biāo)量，沒(méi)有方向，只有大小，并且不能小于零。 與工作一致，可以直接加減。
動(dòng)能是一個(gè)相對(duì)量。 在不同的參考系中，v不同，物體的動(dòng)能也不同。
粒子運(yùn)動(dòng)中儲(chǔ)存的能量。 但當(dāng)速度接近光速時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)明顯的誤差。 狹義相對(duì)論將動(dòng)能視為粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量能量的增加。 修正后的動(dòng)能公式適用于任何速度低于光速的粒子。
沖動(dòng)
沖量是力隨時(shí)間的累積效應(yīng)。 力對(duì)物體的沖量會(huì)引起物體動(dòng)量的變化，沖量等于物體動(dòng)量的變化。
碰撞時(shí)，物體相互作用的時(shí)間很短，但受力卻很大，而且在這么短的時(shí)間內(nèi)力的變化非常劇烈，因此很難準(zhǔn)確測(cè)量物體的力和加速度； 而且，這類問(wèn)題有時(shí)也不需要了解每個(gè)時(shí)刻的力和速度，而只需了解力在作用時(shí)間內(nèi)的累積效應(yīng)及其產(chǎn)生的效果。 雖然這類問(wèn)題原則上可以用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)研究，但很不方便。 為了輕松處理此類問(wèn)題動(dòng)能定理適用范圍，需要應(yīng)用脈沖的概念。
和動(dòng)能定理
1）動(dòng)能定理
在一個(gè)過(guò)程中，力對(duì)物體所做的功等于該過(guò)程中動(dòng)能的變化。
合外力（作用在物體上的外力之和，根據(jù)力的方向和大小可以通過(guò)正交法計(jì)算出作用在物體上的合力的最終方向和大小）。 對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。
動(dòng)能定理可表示為：
，即外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。
當(dāng)整個(gè)過(guò)程各階段力發(fā)生變化時(shí)，將各階段各力所做的功按代數(shù)和相加即可得到總功。 動(dòng)能定理建立了過(guò)程量（功）和狀態(tài)量（動(dòng)能）之間的聯(lián)系。
粒子動(dòng)能定理的表達(dá)式：
表示物體的初始動(dòng)能。 △W是動(dòng)能的變化量，也稱為動(dòng)能增量，也代表外力對(duì)物體的合力所做的總功。
動(dòng)能定理的表達(dá)式是標(biāo)量表達(dá)式。 當(dāng)合外力對(duì)物體做正功時(shí)，
，物體的動(dòng)能減小。
動(dòng)能定理中的位移、初始動(dòng)能和最終動(dòng)能都應(yīng)該是相對(duì)于同一參照系的。
(1)動(dòng)能定理所研究的物體是單個(gè)物體，或者是可以視為單個(gè)物體的物體系統(tǒng)。
(2)動(dòng)能定理的計(jì)算公式是一個(gè)方程，一般以地面為參考系。
(3)動(dòng)能定理既適用于物體的直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)； 適用于恒力做功和變力做功； 力可以分段作用，也可以同時(shí)作用，只要能計(jì)算出每個(gè)力的正負(fù)代數(shù)和就足夠了。 這就是動(dòng)能定理的優(yōu)越性。
2）與牛頓第二定律的區(qū)別與聯(lián)系
動(dòng)能定理是由牛頓第二定律演化而來(lái)的，但這個(gè)定理所反映的物理內(nèi)容與牛頓第二定律有很大不同。 牛頓第二定律反映了力對(duì)物體的瞬時(shí)作用。 它指出，只要在某一時(shí)刻有一個(gè)力作用在物體上，物體就會(huì)產(chǎn)生加速度。 加速度的大小和方向決定了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將如何變化。 動(dòng)能定理反映了力對(duì)物體的空間累積效應(yīng)。 它指出，力在一定過(guò)程中對(duì)物體做功時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能發(fā)生變化。
牛頓第二定律只解決力為恒力且物體沿直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，而動(dòng)能定理不僅能解決恒力和直線問(wèn)題，還能解決變力和曲線問(wèn)題。 只要不涉及加速度和時(shí)間，就可以用動(dòng)能定理來(lái)解決問(wèn)題。 牛頓第二定律更加簡(jiǎn)潔明了。
創(chuàng)始人
科里奧利是第一個(gè)對(duì)動(dòng)能和功給出精確現(xiàn)代定義的人。 他將物體的動(dòng)能定義為物體質(zhì)量的二分之一乘以其速度的平方，力作用在物體上所做的功等于該力乘以物體克服阻力移動(dòng)的距離。
實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)？
猜想：質(zhì)量m，速度v
實(shí)驗(yàn)方法：（1）控制變量法，（2）變換法。 [1]
觀察方法：通過(guò)觀察小車推動(dòng)木塊的距離來(lái)比較小車的動(dòng)能。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
(1)通過(guò)改變小車在斜坡上的不同高度來(lái)控制小車的質(zhì)量，改變小車移動(dòng)到水平面時(shí)的速度。
(2)通過(guò)控制小車在斜坡上同一高度下滑，不同質(zhì)量的小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度越快，動(dòng)能越大。 當(dāng)物體以相同速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)??能越大。
旋轉(zhuǎn)動(dòng)能
旋轉(zhuǎn)動(dòng)能或角動(dòng)能是物體旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，是物體總動(dòng)能的一部分。 以物體質(zhì)心為固定參考系，地球自轉(zhuǎn)周期約為23.93小時(shí)，其角速度為
這么大的動(dòng)能，如果能夠利用起來(lái)，一定會(huì)造福于人民。 利用潮汐能，可以開發(fā)出部分旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。 但這種方法也增加了全球潮汐的摩擦力，稍微減慢了地球的運(yùn)動(dòng)速度。 根據(jù)角動(dòng)量守恒定律，月球繞地球公轉(zhuǎn)的角動(dòng)量、距離、周期都會(huì)增加。
動(dòng)能定理
根據(jù)動(dòng)能定理，如果一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體受到阻礙并減速直至停止，則該物體將對(duì)障礙物做功。 所做的功的大小等于物體原始動(dòng)能的大小。 因此，可以說(shuō)動(dòng)能是物體因運(yùn)動(dòng)而做功的能力。 例如，高速飛行的子彈具有動(dòng)能，因此當(dāng)它擊中鋼板時(shí)，它可以對(duì)鋼扳手做功并穿透它； 擊打鍛件的錘子具有動(dòng)能，因此它可以對(duì)鍛件做功并使其變形。
