动能定理 Kinetic Energy Theorem

🎯 学习目标

理解功的定义及计算方式 $W = F x$

理解动能的定义 $E_k = \frac{1}{2}mv^2$

掌握动能定理：合外力做的功等于动能的变化量

📐 核心公式

$$ W = F_{net} \cdot x $$

合外力做的功 $W$：等于力方向上的力大小乘以位移 $x$。正功使能量增加，负功（如摩擦力）使能量减少。

$$ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $$

物体的动能与其质量成正比，与其速度的平方成正比。

$$ W = \Delta E_k = E_{k2} - E_{k1} $$

动能定理：合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化。做功是能量转化的量度！

📊 实时模拟计算

合外力 $F$：0.00 N

位移 $x$：0.00 m

速度 $v$：0.00 m/s

合外力做功 $W$：0.00 J

当前动能 $E_k$：0.00 J

累计做功 $W$ (Max 500J) 0.0 J

动能变化 $\Delta E_k$ (Max 500J) 0.0 J

当前动能 $E_k$ (Max 500J) 0.0 J

推力 F 10 N

质量 m 2 kg

初速度 v0 0 m/s

动画

🧠 小测验

📈 做功分析 (F-x 图像)

F-x 图像：力与位移的关系。蓝色水平线为合外力，半透明面积表示功 $W$。

动能定理 Lab