我們知道,牛頓第二定律告訴我們,物體所受的凈外力與物體加速度的關系可以表示為:
法=ma
設物體m在合外力作用下,作勻加速直線運動,經過時間t后,位移記為s貝語網校,速度由v1變為v2。
然后,我們將牛頓第二定律表達式的左右端乘以位移s,可得:
Fs=mas
我們將s=(v2^2-v1^2)/2a代入上式,得到:
Fs=1/2*m*v2^2-1/2*m*v2^2=Ek2-Ek1
上式即為動能定理的表述。
動能定理告訴我們,外力合力對物體所作的功會引起物體動能的變化動能定理適用條件,而外力合力所作的功可以用來衡量物體動能變化的大小。也就是說,我們通常說的外力合力所作的功等于物體動能的變化量。
在同樣的假設下,我們將牛頓第二定律表達式的兩端乘以時間t,可得到:
ft=mat
如果我們將a=(v2-v1)/t代入上式,我們可以得到:
流量=mv2-mv1
上式即為動量定理的表達。
動量定理告訴我們,合外力的沖量可以改變物體的動量,合外力沖量的大小等于物體動量改變量的大小。
通過上面的簡單分析,我們可以看出:
牛頓第二定律和運動學公式與動能定理、動量定理相同,我們可以理解為:
在同一個物體的運動過程中,我們從三個不同的角度去描述和表達我們對該過程的理解,這三種表達方式雖然不同,但是所描述的物理過程的本質是相同的。
在解決問題的時候,我們從哪個角度去理解實際問題取決于問題的具體場景動能定理適用條件,我們會用更便捷、更有效的知識去解決問題。