P^2c^2+m0^2c^4=m^2c^4
P^2=(m^2-m0^2)c^2=(m+m0)(m-m0)c^2
总能量=静止能量+动能
动能Ek=mc^2 − m0c^2
由第二个公式,
P^2=(m+m0)(m-m0)c^2
得,Ek=p^2/(m+m0)
扩展资料:
动量基本性质:
动量是矢量,用符号p表示。
质点组的动量为组内各质点动量的矢量和。
动量是一个守恒量,这表示为在一个封闭系统(不受外力或外力矢量和为0)内动量的总和不变。
物体的机械运动都不是孤立地发生的,它与周围物体间存在着相互作用,这种相互作用表现为运动物体与周围物体间发生着机械运动的传递(或转移)过程,动量正是从机械运动传递这个角度度量机械运动的物理量,这种传递是等量地进行的,物体2把多少机械运动(即动量)传递给物体1,物体2将失去等量的动量,传递的结果是两者的总动量保持不变。
从动力学角度看,力反映了动量传递快慢的情况。
参考资料:
动力学的普遍定理之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量,或所有外力的冲量的矢量和。如以m表示物体的质量 ,v1、v2 表示物体的初速、末速,I表示物体所受的冲量,则得mv2-mv1=I。式中三量 都为 矢量,应按矢量 运 算 ;只在三量同向或反向时 ,可按代数量运算,同向为正,反向为负,动量定理由牛顿第二定律推出,但其适用范围既包含宏观、低速物体,也适用于微观、高速物体。
推导:
将 F=ma 牛顿第二运动定律
带入v = v0 + at
得v = v0 + Ft/m
化简得vm - v0m = Ft
把vm做为描述运动状态的量,叫动量。
动量公式:FΔt=mΔv 是矢量式。在应用动量定理时,应该遵循矢量运算的平行四边形法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假设用Fx(或Fy)表示合外力在x(或y)轴上的分量。(或)和vx (或vy )表示物体的初速度和末速度在x(或y)轴上的分量,则Ix=mvx-mvx₀,Iy=mvy-mvy₀。
上述两式表明,合外力的冲量在某一坐标轴上的分量等于物体动量的增量在同一坐标轴上的分量。在写动量定理的分量方程式时,对于已知量,凡是与坐标轴正方向同向者取正值,凡是与坐标轴正方向反向者取负值;对于未知量,一般先假设为正方向,若计算结果为正值。说明 实际方向与坐标轴正方向一致,若计算结果为负值,说明实际方向与坐标轴正方向相反。
动量定理的应用:
1由于动量定理只涉及研究对象的初末两个状态,故有时对复杂的物理过程合理地应用动量定理可以极大地优化问题解决过程。
2对于不涉及物体加速度a和物体位移x的运动和力的问题,应用动量定理有时会更为简便。
3应用于一类流体型动量定理问题:假设有一段持续的水柱打在某固定不动的物体上后,水流沿其原来运动方向的速度减为0,设水流打在该物体上时对该物体的作用力为F,水的密度为ρ,水流的初速度大小为v,水的流量为Q,忽略空气阻力和水的重力,则对在很短的一段时间t内打在该物体上的水柱进行研究,设其体积为V,质量为m。
由动量定理:Ft=mv①,由密度公式:m=ρV ②,由液体流量公式:V=Qt ③,联立①②③式推导可得:F=ρQv(此公式可作为二级结论记忆)。
-动量定理
动量守恒定律公式为:Δp1=-Δp2。一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。
最初它们是牛顿定律的推论,但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律,是比牛顿定律更基础的物理规律,是时空性质的反映。
其中,动量守恒定律由空间平移不变性推出,能量守恒定律由时间平移不变性推出,而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。
动量矩定理公式是:dv=FCos。动力学普遍定理之一,它给出质点系的动量与质点系受机械作用的冲量之间的关系。动量定理有微分形式和积分形式两种。
微分在数学中的定义:由函数B=f(A),得到A、B两个数集,在A中当dx靠近自己时,函数在dx处的极限叫作函数在dx处的微分,微分的中心思想是无穷分割。微分是函数改变量的线性主要部分。微积分的基本概念之一。
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导语高中物理难度比较大,并且需要记忆的公式也比较多,下面大范文网将为大家带来高二物理需要记忆的公式的介绍,希望能够帮助到大家。
高二物理动量冲量公式
1动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
2冲量:I=Ft{I:冲量(Ns),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
3动量定理:I=p或Ft=mvtmvo{p:动量变化p=mvtmvo,是矢量式}
4动量守恒定律:p前总=p后总或p=p也可以是m1v1+m2v2=m1v1+m2v2
5弹性碰撞:p=0;EK=0{即系统的动量和动能均守恒}
6非弹性碰撞p=0;0EKEKm{EK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
7完全非弹性碰撞p=0;EK=EKm{碰后连在一起成一整体}
8物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2=2m1v1/(m1+m2)
9由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
10子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们中心的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;
(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
高二物理的电场公式
1两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=16010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)
{F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=90109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3电场强度:E=F/q(定义式、计算式)
{E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7电势与电势差:UAB=A-B,UAB=WAB/q=-EAB/q
8电场力做功:WAB=qUAB=Eqd
{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9电势能:EA=qA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)}
10电势能的变化EAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11电场力做功与电势能变化EAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13平行板电容器的电容C=S/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数)
常见电容器
14带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=EK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平抛垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106F=1012pF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=16010-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽/示波管、示波器及其应用/等势面。
高二物理的恒定电流公式
1电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值()}
3电阻、电阻定律:R=L/S{:电阻率(m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(),r:电源内阻()}
5电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(),t:通电时间(s)}
7纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,=P出/P总
{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),:电源效率}
9电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3
功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+
10欧姆表测电阻
(1)电路组成(2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、短接欧姆调零、测量读数
{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中
央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11伏安法测电阻
电流表内接法:电流表外接法:
电压表示数:U=UR+UA电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+RxR真Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)R真
选用电路条件RxRA[或Rx(RARV)1/2]选用电路条件RxRV[或Rx(RARV)1/2]
12滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件RpRx便于调节电压的选择条件RpRx
注:(1)单位换算:1A=103mA=106A;1kV=103V=106mA;1M=103k=106
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系/半导体及其应用/超导及其应用
动量矩定理公式:F=G/n,动量矩又称角动量,描述物体转动状态的量,又称角动量。一个质量为m、速度为v、矢径为r的质点对r的原点的动量矩为L=r×mv。动量矩是个矢量,它在某一轴上的投影就是对该轴的动量矩。
矢量(vector)是一种既有大小又有方向的量,又称为向量。一般来说,在物理学中称作矢量,例如速度、加速度、力等等就是这样的量。舍弃实际含义,就抽象为数学中的概念──向量。在计算机中,矢量图可以无限放大永不变形。
相关内容解释:
物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv。
⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。
在生活中我们往往关心的是:物体动量的改变。合力的冲量是使物体动量发生变化的原因,合力的冲量是物体动量变化的量度。
动量矩公式是dv=FCos1。动量矩又称角动量,描述物体转动状态的量。该公式表明,质点受到的力矩(即动量矩)等于质点所受外力在垂直于力臂方向上的分量与力臂的乘积。其中,d表示动量矩,F表示作用力,C表示力臂长度,θ表示作用力与力臂之间的夹角。
补充材料:
描述物体转动状态的量,又称角动量。一个质量为m、速度为v、矢径为r的质点对r的原点的动量矩为L=r×mv。动量矩是个矢量,它在某一轴上的投影就是对该轴的动量矩。对轴的动量矩是个标量。质点系或刚体对某点(或某轴)的动量矩等于其中所有质点的动量对该点(或该轴)之矩的矢量和(或代数和)。
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