動能概況
編輯在物理學中,物體的動能是它由于運動而擁有的能量。它被定義為將給定質量的物體從靜止加速到其規定速度所需的功。 在加速過程中獲得這種能量后,身體會保持這種動能,除非它的速度發生變化。 當從當前速度減速到靜止狀態時,身體所做的工作量相同。 形式上,動能是系統拉格朗日量中的任何一項,包括對時間的導數。
在經典力學中,質量為 m 的非旋轉物體以速度 v 行進時的動能為 1 2 m v 2 {\textstyle {\frac {1}{2}}mv{2}} 。 在相對論力學中,只有當 v 遠小于光速時,這是一個很好的近似值。
動能的標準單位是焦耳,而英制動能單位是英尺-磅。
概覽
編輯能量有多種形式,包括化學能、熱能、電磁輻射、重力能、電能、彈性能、核能和靜止能。 這些可以分為兩大類:勢能和動能。 動能是物體的運動能量。 能量可以在物體之間傳遞并轉化為其他種類的能量。
可以通過示例來xxx地理解動能,這些示例說明它如何轉化為其他形式的能量以及如何從其他形式的能量轉化。 例如,騎自行車的人使用食物提供的化學能將自行車加速到選定的速度。 在水平表面上,除了克服空氣阻力和摩擦力外,無需進一步工作即可保持此速度。 化學能已經轉化為動能,即運動的能量,但這個過程并不完全有效,并且會在騎車人體內產生熱量。
運動的騎車人和自行車中的動能可以轉換為其他形式。 例如,騎自行車的人可能會遇到剛好可以滑行的山丘,因此自行車會在山頂完全停下來。 動能現在大部分已經轉化為重力勢能,可以通過從山的另一邊自由滑下來釋放。 由于自行車因摩擦而損失了部分能量,因此如果不額外踩踏板,它永遠無法恢復所有速度。 能量沒有被破壞; 它只是通過摩擦轉化為另一種形式。 或者,騎自行車的人可以將發電機連接到其中一個車輪,并在下坡時產生一些電能。 自行車在山腳下的行駛速度會比沒有發電機時慢,因為部分能量已轉化為電能。
另一種可能性是騎車人踩剎車,在這種情況下,動能將通過摩擦以熱量的形式耗散。
與任何隨速度變化的物理量一樣,物體的動能取決于物體與觀察者參照系之間的關系。 因此,物體的動能不是不變的。
航天器利用化學能發射并獲得相當大的動能以達到軌道速度。 在一個完全圓形的軌道上,這種動能保持不變,因為在近地空間幾乎沒有摩擦。 然而,當一些動能轉化為熱量時,它會在重返大氣層時變得明顯。 如果軌道是橢圓或雙曲線的,則在整個軌道上交換動能和勢能; 在最接近 e 的位置動能xxx,勢能最低。
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