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机械能守恒机械能守恒的证明

2022/07/15108 作者:佚名
导读:设质点Q在势力场中沿曲线 运动(见图)。有势力F沿曲线 所作的功等于两点的势能 、 的差,即 ……(1) 令 和 分别代表质点Q在 和 时的速度。由质点运动微分方程的切向投影式得: 式中 为F沿曲线切向的分量。对上式两边乘以dS得: 对上式由 到 进行积分,并代入(1)式,可得: 式中 和 分别为质点Q在 和点的动能。由此可见,质点在势力场中运动时,机械能保持恒量。故势力场又称保守力场,有势力又称

设质点Q在势力场中沿曲线

运动(见图)。有势力F沿曲线
所作的功等于两点的势能

机械能守恒

的差,即

……(1)

分别代表质点Q在
时的速度。由质点运动微分方程的切向投影式得:

式中

为F沿曲线切向的分量。对上式两边乘以dS得:

对上式由

进行积分,并代入(1)式,可得:

式中
分别为质点Q在
和点的动能。由此可见,质点在势力场中运动时,机械能保持恒量。故势力场又称保守力场,有势力又称保守力。

质点在保守力场中运动时,没有能量耗散,所以作用于质点的力所作的功只同质点的起始和终了的位置有关,而同质点运动的路径无关。例如,质点沿路径

运动时,有势力F沿二路径所作的功相等。

对于在有势力场中的质点系,其机械能亦守恒,其势能可用质心的势能来计算。

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