【动量与机械能】系统内力可以改变组成部分各自的动量

质心可以位于物体材料分布范围之外。圆环的质心通常位于圆心所在的空处。功表示力在位移方向上的能量传递。恒力做功与力和位移之间的夹角有关。垂直于运动方向的力在该瞬间不做功。功率描述能量传递或转化的快慢程度。平均功率对应一段过程中的平均做功速率。动能是物体因运动而具有的能量形式。同一物体的动能数值依赖所选参考系。

只有满足相应条件时机械能才保持守恒。能量守恒不等同于机械能始终保持不变。摩擦过程能够把有序运动转化为内能。效率表示有用输出与总输入之间的比例。机械效率受到摩擦等能量耗散因素影响。永动机设想与基本物理规律存在矛盾。第一类永动机违背能量守恒的要求。第二类永动机违背热力学第二定律。

动能定理联系合外力做功与动能变化。势能由系统内部的相对位置关系决定。重力势能零点可以根据计算需要选取。势能差比单独的势能数值具有明确意义。弹性势能储存在发生弹性形变的系统中。保守力做功只与起点和终点位置有关。摩擦力做功通常需要考虑实际运动路径。机械能等于系统动能与相关势能之和。

势阱表示势能在一定区域内相对较低。稳定平衡常对应势能曲线的局部极小值。不稳定平衡在微小扰动后可能逐渐偏离。中性平衡允许位置改变而不产生恢复趋势。能量方法有时能够简化复杂运动的求解。选择系统边界会改变能量交换的记账方式。外力为零不能单独保证系统动能守恒。功和能量具有相同单位但物理含义不同。焦耳是国际单位制中功与能量的单位。