机械能,动能,动量,角动量在刚体的转动运动中的判断方法???
指向力心的有心力 ,所以 合外力对力心的力矩为0,故角动量守恒 【动能守恒的条件】---合外力做功为0 卫星做圆周运动过程,引力 始终垂直于 速度方向 ,故 引力做功为0,动能守恒 。【机械能守恒的条件】---保守力做功。卫星所受引力 是保守力,所以 机械能守恒。
角动量的守恒则依赖于合外力矩为零 。当一个刚体或物体系统不受外力矩的作用 ,或者内力矩远大于外力矩时,系统中的角动量可以近似认为是守恒的。这在旋转运动的研究中尤为关键,比如分析旋转物体的稳定性和运动变化。
动能被分解为平动动能和转动动能,动量仅包含平动部分 ,角动量只包含转动部分,这一划分揭示了刚体运动的内在结构 。转动惯量矩阵,作为与转动相关的惯性量 ,通过特征值和特征矢量的分析,进一步揭示了刚体的转动特性。
常见情况:转动惯量改变:在人或物体以不同姿势转动时,角动量守恒。 平动物体撞上刚体:分析碰撞过程 ,利用角动量守恒原理计算。 力矩对刚体所做的功:功率公式:[公式] 。单位:W。推导过程: 功率定义为合外力在极短时间内所做的功,利用向量乘法和时间积分推导。力矩对刚体所做的功: [公式] 。
大学物理电场题(求大神讲解)
1 、求薄球面所在处的场强;用高斯定理很容易求出:内部场强为零,外部场强 E = q / (4πε0 r^2)(2) 试求球心处的电势。
2、第一题:无限长均匀带点直线所形成的电场垂直于导线向外。根据高斯定理:λl/ε=2πr*l*E;所以 ,E=λ/2πεr 。根据几何关系有:E=2cos(π/6)E,而E就是其中一条导线在r=10cm处的电场强度。第二题:空间孤立电荷:r处的电场强度只由分布在r内的电荷决定。
3、可见,当把它们之间的距离由42厘米变为25厘米时 ,克服电场力做功是 W克=ε2-ε1=62 * 10^(-5)-64 * 10^(-6) =56 * 10^(-6) 焦耳 那么外力要做的功也要 56 * 10^(-6) 焦耳 。注:本题也可用积分求得结果。
4 、对于第一问,先假设电线为带电的直金属杆,电荷线密度为η,由高斯定理可以算出单一电线电场强度E=η/2πrε ,对电线连线上任一点,为两电线场强的叠加。
大学物理这道题,角动量守恒吗?机械能守恒的吧?动量不守恒的吧……
1、因为合外力不为零,动量不守恒 。题中的力不是保守力 ,所以不能引入势能函数,机械能不守恒。物体是在有心力的作用下运动,所以角动量守恒。
2、机械能不守恒 ,手臂伸缩过程中,有人的内力在做功 角动量是守恒的,因为没有外力矩作用。均不守恒 ,手向里收缩,对哑铃作正功,碰铃动能增加 ,动量自然也是变大的 。更何况,对做曲线运动的物体,你听说过有动量守恒的吗?只是为了增大系统的转动惯量,以使实验更明显。
3 、绳子拉力始终都垂直于运动轨迹(不做功) ,机械能守恒。
大物角动量问题求解
1、假设是a,则O点距m球距离是l-a v=(l-a)ω,ω=v/(l-a) ,两球的角速度相等 。
2、碰撞前杆对o的角动量为 m.v0(L/2),与o点做非完全弹性碰撞后,与固定点O接触 ,绕点O做定轴转动。
3、的关键是系统不受外力,人从中心走到边缘前后角动量守恒;有角度的表达式求导可以得到角速度的表达式,乘以转动惯量就是角动量的表达式 ,再求个导就是冲量矩的表达式,乘个转动的角度就是功;子弹和圆盘组成的系统角动量守恒,可以算出碰撞后的角速度。
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