機械能守恒定律(編輯修改稿)
2025-01-22 19:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 守恒VrV28v勢能曲線的用途： 保守力與勢能的關(guān)系 ：(1) 由勢能曲線求保守力第五章 機械能守恒29mghVhrV Vr第五章 機械能守恒VFFmgF F重力及其勢能 萬有引力及其勢能彈性力及其勢能 雙原子分子及其勢能30平衡位置：就是物體所受作用力為零的位置。(2) 求平衡位置及判斷平衡的穩(wěn)定性：平衡的穩(wěn)定性：取決于偏離平衡位置時，物體所受力方向：第五章 機械能守恒xOVx0 xOVx0 xOVx1 x0 x2(a)穩(wěn)定平衡 ( ),力始終指向平衡位置；(b)不穩(wěn)定平衡 ( ),離開平衡位置 ,力背離平衡位置方向 ；(c)亞穩(wěn)平衡 。(d)隨遇平衡（ x1~x2 , ）。xOVx0x39。0 31第五章 機械能守恒216。利用勢能曲線求平衡位置：FxO－ kxVx例如：彈性勢能216。二維三維情況：特例馬鞍形勢能曲面中心 O處的質(zhì)點在 x方向不穩(wěn)定平衡， y方向為穩(wěn)定平衡(3) 決定質(zhì)點的運動范圍V0x1 x2 V雙原子分子勢能曲線 32一、質(zhì)點系的功能原理（三） 機械能守恒定律根據(jù)質(zhì)點系動能定理功能原理 — 質(zhì)點系機械能的增量，等于外力與非保守內(nèi)力 對質(zhì)點系作功之和。機械能：E=Ek+V第五章 機械能守恒與質(zhì)點系動能定理的關(guān)系？ 33二、機械能守恒定律 當(dāng)作用于質(zhì)點系的外力和內(nèi)非保守力作功為零時，系統(tǒng)機械能守恒。當(dāng)根據(jù)功能原理：或或可寫為：第五章 機械能守恒34第五章 機械能守恒說明：（ 1）功能原理和 機械能守恒定律只在慣性系中成立；非慣性系中要引入慣性力；（ 2）在不同的參考系中，力所做的功，體系的動能和體系的機械能可能不同；（ 3）一個體系在一個參考系中機械能守恒，但在另一個參考系中并不一定成立 。 : 內(nèi)力做功與參考系無關(guān) 。 外力做功與參考系有關(guān) . 。iii. 體系的勢能與參考系無關(guān) .（ 4）功是一個過程量 , 能量是一個狀態(tài)量 .35三、柯尼希（ Konig）定理 相對一定慣性參照系，質(zhì)點系的動能為所有質(zhì)點的動能之和 設(shè) 為質(zhì)點系的質(zhì)心速度， 為笫 i個質(zhì)點相對質(zhì)心系的速度，則有代入上式得第五章 機械能守恒36于是質(zhì)心動能體系相對質(zhì)心系動能柯尼希定理－ 體系動能等于質(zhì)心動能和體系相對質(zhì)心系 的動能之和 .第五章 機械能守恒其中笫三項中37第五章 機械能守恒四、一般質(zhì)心系中的功能原理ac=0，質(zhì)心系為慣性系；ac≠0，質(zhì)心系（平動參考系）為非慣性系，此時慣性力所做的總功為：即質(zhì)心系雖為非慣性系時，可不考慮慣性力所做的功！ 38五、三種宇宙速度216。笫一宇宙速度－人造衛(wèi)星216。笫二宇宙速度（或稱逃逸速度）－人造行星（太陽系） 飛行物沖出地球引力范圍而圍繞太陽運動，成為人造行星。脫離地球引力的最低水平速度被稱為笫二宇宙速度 .飛行物在地球引力作用下，環(huán)繞地球表面運行，成為人造衛(wèi)星 .分別考慮 r 處和無窮遠(yuǎn)處的機械能第五章 機械能守恒39應(yīng)當(dāng)滿足機械能守恒，即 ，于是取其等于零，得 逃逸速度第五章 機械能守恒v產(chǎn)生 “黑洞 ”的條件令笫二宇宙速度取其等于光速 c，則對質(zhì)量為 M的天體，要成為 “黑洞 ”，其半徑需為以太陽為例： Ms=，40216。笫三宇宙速度－人造行星 (銀河系 )飛行物沖出太陽的引力范圍而成為銀河系中的人造行星 . 根據(jù)笫二宇宙速度的同樣原理，得到以太陽為參考系的笫三宇宙速度第五章 機械能守恒其中太陽質(zhì)量 （地球質(zhì)量） ，太陽 地球平均距離 （地球半徑）
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