VCE 物理/单元 2/AoS 1/能量与动量

简介

在动力学中，我们发现了“冲量”与“动量”以及“功”与“动能”之间的关系。我们将进一步探索这些概念。

我们将介绍动量守恒的概念及其应用。

我们将动能与其他形式的能量联系起来，并介绍“能量守恒”的概念，我们将研究能量随时间的变化（功率）以及“效率”的概念。

来自学习设计的相关要点

• 分析隔离系统中的冲量（动量传递）（针对直线运动的物体之间的碰撞）：$I=\Delta p$
• 理论上和实践上研究和分析一维动量守恒。
• 应用恒力做功的概念，使用
  • 功 = 恒力 $\times$ 力方向上的位移：$W=Fs$
  • 功 = 力-位移图下的面积
• 理论上和实践上研究和分析理想弹簧的胡克定律：$F=-k\Delta x$
• 使用能量守恒分析和建模机械能的传递和转化
  • 地球表面附近的重力势能变化：$E_{g}=mg\Delta h$
  • 理想弹簧中的势能：$E_{s}={\tfrac {1}{2}}k\Delta x^{2}$
  • 动能：$E_{k}={\tfrac {1}{2}}mv^{2}$
• 使用功率分析能量传递速率：$P={\frac {E}{t}}$
• 计算能量传递系统的效率：$\eta ={\frac {\text{useful energy out}}{\text{total energy in}}}$