动能的定义是什么GydF4y2Ba

由于其运动,动能K被定义为存储在物体中的能量。它被称为动能,来自希腊词Kinetikos - 运动。优德app热工程学GydF4y2Ba

什么是动能GydF4y2Ba

conservartion-of-mechanical-energy-pendulumGydF4y2Ba

动能,GydF4y2BaK.GydF4y2Ba,被定义为由于其运动而被定义为存储在物体中的能量。运动中的一个物体有能力进行工作,因此可以说能够具有能量。它被称为动能,来自希腊语Kinetikos,意思是“运动”。GydF4y2Ba

这GydF4y2Ba动能GydF4y2Ba取决于一个物体的速度,是一个移动的物体在与其他物体碰撞时对其做功的能力。另一方面,物体的动能表示物体从静止状态(v = 0)到最终速度所需的能量。动能也线性地依赖于质量,质量是物体的数值度量GydF4y2Ba惯性GydF4y2Ba以及物体在外力作用下对加速度的抵抗。GydF4y2Ba

我们定义数量:GydF4y2Ba

k =½mVGydF4y2Ba2GydF4y2Ba

是GydF4y2Ba翻译动能GydF4y2Ba的对象。必须加上它,它被称为“平动”动能,以区别于转动动能。GydF4y2Ba

裂变片段的动能GydF4y2Ba
可以看出,当GydF4y2Ba化合物核心GydF4y2Ba分裂,它分成了两个GydF4y2Ba裂变片段GydF4y2Ba。在大多数情况下,所得裂变片段的肿块具有广泛变化,而是最可能的裂变片段GydF4y2Ba热中子GydF4y2Ba- 诱导的裂变GydF4y2Ba235.GydF4y2Ba你GydF4y2Ba大约有94和139块。GydF4y2Ba

能量最大的部分GydF4y2Ba在裂变期间产生(约80%或约170 mev或约27个微微颈窗)GydF4y2Ba裂变片段的动能GydF4y2Ba。这GydF4y2Ba裂变片段强烈互动GydF4y2Ba(强烈地)与周围的原子或分子高速运动,GydF4y2Ba导致它们电离GydF4y2Ba。离子对的产生需要能量,这损失了带电裂变片段的动能导致它减速。通过带电裂变片段通过的正离子和自由电子将重新单独,释放​​能量GydF4y2Ba以热量的形式GydF4y2Ba(例如,原子的振动能量或旋转能量)。GydF4y2Ba

这些大规模的,燃料中的高度带电粒子的范围是GydF4y2Ba千分尺量级的GydF4y2Ba,使得反冲能量在裂变时有效地沉积为热量。这是裂变片段如何加热的原则GydF4y2Ba燃料GydF4y2Ba在GydF4y2Ba反应堆堆芯GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

也可以看看:GydF4y2Ba重带电粒子与物质的相互作用GydF4y2Ba

瞬发中子动能GydF4y2Ba
迅速中子GydF4y2Ba被直接从裂开中发出,它们在很短的时间内被发出GydF4y2Ba大约10GydF4y2Ba-14年GydF4y2Ba第二GydF4y2Ba。通常多于GydF4y2Ba99%GydF4y2Ba裂变中子是GydF4y2Ba迅速中子GydF4y2Ba,但确切的比例取决于核素裂变,也取决于入射中子能量(通常随能量增加而增加)。GydF4y2Ba

例如裂变GydF4y2Ba235.GydF4y2Ba你GydF4y2Ba经过GydF4y2Ba热中子GydF4y2Ba收益率GydF4y2Ba2.43中子GydF4y2Ba,其中GydF4y2Ba2.42中子是迅速的中子GydF4y2Ba和0.01585个中子(GydF4y2Ba0.01585 / 2.43 = 0.0065 =ßGydF4y2Ba) 是GydF4y2Ba延迟中子GydF4y2Ba。几乎所有迅速裂变中子都有能量GydF4y2Ba0.1 mev和10 mevGydF4y2Ba。中子的平均能量是GydF4y2Ba大约2 mev.GydF4y2Ba。最有可能的中子能量是GydF4y2Ba约0.7兆电子伏GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

大部分能量都沉积在冷却剂中(GydF4y2Ba主持人GydF4y2Ba),因为水是最高的GydF4y2Ba宏观减速功率(MSDP)GydF4y2Ba在a中的材料GydF4y2Ba反应堆核心GydF4y2Ba(GydF4y2Ba压水式反应堆GydF4y2Ba)。GydF4y2Ba反应堆中中子的范围强烈地依赖于特定的反应堆类型,在PWRs的情况下,它通常是厘米的数量级。GydF4y2Ba

守恒机械能GydF4y2Ba

首先是GydF4y2Ba守恒机械能GydF4y2Ba已陈述:GydF4y2Ba

总机械能GydF4y2Ba(定义为仅由保守力行动的粒子的潜在和动力能量的总和GydF4y2Ba是常数GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

水能 - 机械能量 - 例GydF4y2Ba

也可以看看:GydF4y2Ba守恒机械能GydF4y2Ba

一个孤立系统GydF4y2Ba是其中一个GydF4y2Ba没有外力GydF4y2Ba导致能量变化。要是GydF4y2Ba保守力GydF4y2Ba对象和GydF4y2Ba你GydF4y2Ba是个GydF4y2Ba潜在的能量GydF4y2Ba然后是总保守力量的功能GydF4y2Ba

E.GydF4y2Ba莫书GydF4y2Ba= u + kGydF4y2Ba

潜在的能量,GydF4y2Ba你GydF4y2Ba,取决于受保守力作用的物体的位置。GydF4y2Ba

potential-energy-equationGydF4y2Ba

它被定义为物体做功的能力,并随着物体向力的相反方向移动而增加。GydF4y2Ba

潜在的能量GydF4y2Ba与由地球和附近的粒子组成的系统相关联GydF4y2Ba重力势能GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

引力 - 电位 - 能量方程GydF4y2Ba

动能,GydF4y2BaK.GydF4y2Ba,取决于对象的速度,并且当它与它们碰撞时,移动物体在其它对象上工作的能力。GydF4y2Ba

k =½mVGydF4y2Ba2GydF4y2Ba

上述定义(GydF4y2BaE.GydF4y2Ba莫书GydF4y2Ba= u + kGydF4y2Ba)假设系统是GydF4y2Ba免费的摩擦GydF4y2Ba和别的GydF4y2Ba非保守力量GydF4y2Ba。保守力和非保守力的区别在于,当保守力将一个物体从一点移动到另一点时,保守力所做的功与路径无关。GydF4y2Ba

在任何真实情况下,GydF4y2Ba摩擦力量GydF4y2Ba还有其他非保守力量存在,但在许多情况下,他们对系统的影响是如此小,以至于原则GydF4y2Ba守恒机械能GydF4y2Ba可以用作公平的近似值。例如,摩擦力是一种非保守力,因为它起到减少了系统中的机械能。GydF4y2Ba

注意,非保守力并不总是降低机械能。一种非保守力改变机械能,有力可以增加总机械能,如电动机或发动机提供的力,也是一种非保守力。GydF4y2Ba

弹性核碰撞中的动能GydF4y2Ba
一种GydF4y2Ba中子GydF4y2Ba(n)GydF4y2Ba弥撒GydF4y2Ba1.01 U.GydF4y2Ba以…的速度旅行GydF4y2Ba3.60 x 10GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba小姐GydF4y2Ba与A互动GydF4y2Ba碳(c)GydF4y2Ba核(GydF4y2BamGydF4y2BaCGydF4y2Ba= 12.00 U.GydF4y2Ba)最初在休息GydF4y2Ba弹性头碰撞GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

碰撞后,中子和碳核的速度是多少?GydF4y2Ba

解决方案:GydF4y2Ba

这是一GydF4y2Ba弹性头碰撞GydF4y2Ba两个物体GydF4y2Ba不平等的群众GydF4y2Ba。我们必须使用动量和动能的保护规律,并将它们应用于我们的两个颗粒的系统。GydF4y2Ba

保护 - 法律 - 弹性碰撞GydF4y2Ba

我们可以解这个方程组或者我们可以用上一节推导的方程。这个方程表明,无论质量如何,两个物体碰撞后的相对速度与碰撞前的大小相同(但方向相反)。GydF4y2Ba

解决方案 - 弹性碰撞GydF4y2Ba

v'的负牌子告诉我们GydF4y2Ba中子散发出来GydF4y2Ba碳核,因为碳核显着重。另一方面GydF4y2Ba它的速度较少GydF4y2Ba比它的初始速度。这个过程称为GydF4y2Ba中子剂量GydF4y2Ba它很大程度上取决于缓变核的质量。GydF4y2Ba

块滑下无摩擦斜坡GydF4y2Ba

1 kg块开始高于地面的高度h(让1米)GydF4y2Ba潜在的能量GydF4y2BamGydF4y2Ba和GydF4y2Ba动能GydF4y2Ba它等于0。它滑行到地面(没有摩擦),到达时没有势能和动能GydF4y2Bak =½mVGydF4y2Ba2GydF4y2Ba。计算物体在地面上的速度和动能。GydF4y2Ba

E.GydF4y2Ba莫书GydF4y2Ba= U + K = constGydF4y2Ba

=>½mVGydF4y2Ba2GydF4y2Ba= mgHGydF4y2Ba

=> v =√2gh= 4.43 m / sGydF4y2Ba

=> K.GydF4y2Ba2GydF4y2Ba=½x 1 kg x(4.43米/秒)GydF4y2Ba2GydF4y2Ba= 19.62千克GydF4y2Ba2GydF4y2Ba。GydF4y2Ba-2GydF4y2Ba= 19.62 J.GydF4y2Ba

摆GydF4y2Ba

conservartion-of-mechanical-energy-pendulumGydF4y2Ba假设A.GydF4y2Ba摆GydF4y2Ba(质量m球悬挂在一串长度上GydF4y2BaL.GydF4y2Ba我们已经拉起来使球是一个高度GydF4y2BaH 高于其拉伸串运动的弧上的最低点。钟摆受到了GydF4y2Ba保守的重力GydF4y2Ba在枢轴上像空气阻力和摩擦这样的摩擦力可以忽略不计。GydF4y2Ba

我们从休息中释放它。GydF4y2Ba它在底部移动的速度有多快?GydF4y2Ba

省电 - 能源 - 摆锤GydF4y2Ba

钟摆到达GydF4y2Ba最大的动能GydF4y2Ba和GydF4y2Ba最小潜在的能量GydF4y2Ba什么时候在GydF4y2Ba垂直位置GydF4y2Ba,因为它将具有最大的速度,并且在这一点上最接近地球。另一方面,它将有其GydF4y2Ba最不动的能量GydF4y2Ba和GydF4y2Ba最大的潜在能量GydF4y2Ba在GydF4y2Ba极端的立场GydF4y2Ba它的挥杆,因为它具有零速度,并且离地球上最远​​的地方。GydF4y2Ba

如果幅度仅限于小摇摆,则GydF4y2BaT.GydF4y2Ba一个简单的摆锤,完整循环所花费的时间是:GydF4y2Ba

术语术术 - 守恒能量GydF4y2Ba

在哪里GydF4y2BaL.GydF4y2Ba钟摆的长度是多少GydF4y2BaGGydF4y2Ba是局部加速重力。对于小摇摆,摇摆时期对于不同尺寸的摇摆大致相同。那是,GydF4y2Ba周期与振幅无关GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

相对论动能GydF4y2Ba

相对论动能GydF4y2Ba
随着物体的速度接近光速,相对论的动能接近无穷大。它是由洛伦兹因子引起的,其接近V→C的无穷大。GydF4y2Ba

工作和动能之间以前的关系是基于的GydF4y2Ba牛顿的议案法则GydF4y2Ba。当我们根据相对论原则概括这些法律时,我们需要相应的方程的概括GydF4y2Ba动能GydF4y2Ba。如果物体的速度接近光速,则需要使用GydF4y2Ba相对论力学GydF4y2Ba计算其GydF4y2Ba动能GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

在GydF4y2Ba古典力学GydF4y2Ba,动能和动量表示为:GydF4y2Ba

古典动量和动能GydF4y2Ba

衍生它GydF4y2Ba相对论性的关系GydF4y2Ba是基于GydF4y2Ba相对论GydF4y2Ba能源动量关系:GydF4y2Ba

能源动量关系GydF4y2Ba

它可以衍生,GydF4y2Ba相对论动能GydF4y2Ba相对论动量为:GydF4y2Ba

相对论动能-公式GydF4y2Ba

第一个术语(GydF4y2BaɣmcGydF4y2Ba2GydF4y2Ba) 的GydF4y2Ba相对论动能GydF4y2Ba随着粒子的速度v增加。第二项(GydF4y2Ba马克GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)是恒定的;它被称为GydF4y2Ba休息GydF4y2Ba颗粒的(休息质量),并且代表颗粒即使在att的情况下的能量形式GydF4y2Ba零速度GydF4y2Ba。随着物体的速度接近光速,GydF4y2Ba动能接近无限GydF4y2Ba。它是由此引起的GydF4y2Ba洛仑兹因子GydF4y2Ba,它接近无穷远GydF4y2BaV→C.GydF4y2Ba。因此,任何大质量粒子都无法达到光速。GydF4y2Ba

第一学期(ɣmcGydF4y2Ba2GydF4y2Ba)被称为GydF4y2Ba总能量E.GydF4y2Ba粒子的能量,因为它等于剩余能量加上动能GydF4y2Ba

E = K + MCGydF4y2Ba2GydF4y2Ba

对于静止的颗粒,即K为零,因此总能量是其休息能量:GydF4y2Ba

E = mcGydF4y2Ba2GydF4y2Ba

这是一个引人注目的结果之一GydF4y2Ba爱因斯坦的相对论GydF4y2Ba就是它GydF4y2Ba质量和能量是等价的,可以转换的GydF4y2Ba一个进入另一个。GydF4y2Ba等价GydF4y2BaEinstein着名的公式描述了群众和能量GydF4y2BaE = mcGydF4y2Ba2GydF4y2Ba。该结果已经通过实验证实了核和基本颗粒物理学中的无数次数。例如,看GydF4y2Ba正电子电子对生产GydF4y2Ba或者GydF4y2Ba核反应中的能量守恒GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

也可以看看:GydF4y2Ba相对论的质量GydF4y2Ba

示例:proton的动能GydF4y2Ba

什么是proton  - 物理学GydF4y2Ba一个质子(GydF4y2Bam = 1.67 x 10GydF4y2Ba-27年GydF4y2Ba公斤GydF4y2Ba)以速度旅行GydF4y2Bav = 0.9900c = 2.968 x 10GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba小姐GydF4y2Ba。什么是它GydF4y2Ba动能GydF4y2Ba?GydF4y2Ba

根据一个不正确的经典计算,我们可以得到:GydF4y2Ba

k = 1 / 2mVGydF4y2Ba2GydF4y2Ba=½x(1.67 x 10GydF4y2Ba-27年GydF4y2Bax (2.968 x 10 . kgGydF4y2Ba8.GydF4y2Ba米/秒)GydF4y2Ba2GydF4y2Ba=GydF4y2Ba7.355 x 10.GydF4y2Ba-11年GydF4y2BajGydF4y2Ba

根据相对论修正GydF4y2Ba相对论动能GydF4y2Ba等于:GydF4y2Ba

k =(ɣ - 1)mcGydF4y2Ba2GydF4y2Ba

洛伦兹因素在哪里GydF4y2Ba

ɣ= 7.089.GydF4y2Ba

因此GydF4y2Ba

k = 6.089 x(1.67 x 10GydF4y2Ba-27年GydF4y2Bax (2.9979 x 10 . kgGydF4y2Ba8.GydF4y2Ba米/秒)GydF4y2Ba2GydF4y2Ba=GydF4y2Ba9.139 x 10GydF4y2Ba-10年GydF4y2BaJ = 5.701 GeVGydF4y2Ba

这是关于GydF4y2Ba12倍更高GydF4y2Ba在经典计算中的能量。根据这种关系,将质子束的加速度加速到5.7 GEV需要顺序不同的能量。GydF4y2Ba

引用:GydF4y2Ba
反应器物理和热液压:GydF4y2Ba
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也可以看看:GydF4y2Ba

活力GydF4y2Ba

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