动量和动能其实是比较难理解的两个概念。尤其当我问你他俩究竟有啥区别时,你估计是懵逼的,今天一篇文章给你讲明白。
如何描述一个人这看似是个题外话,但是对于我们理解动能和动量的区别很重要。
我们有很多种方式描述一个人,最简单的描述就是A是个男生,B是个女生。这是用性别维度描述。再复杂一点,我们可以说A是个高富帅,B是个矮矬穷。这是用身高、财富、颜值三个维度描述。我们还可以有无限多个描述,用什么描述取决于当前的场景。在上厕所的场景可能性别就够了,而在相亲场景就得用身高财富颜值这些复杂的描述了。
如何描述物体的运动状态说完人,我们再说运动状态。在高中物理里,描述物体的运动状态有速度和速率。虽然你可能不清楚动能和动量的区别,但是你一定清楚速度和速率的区别。
这太简单了,速度只描述运动快慢,而速率还描述运动方向。速率是对于物体运动状态的一维描述,而速度是二维描述。在讨论快慢的场景我们用速率,在既要讨论快慢,又要讨论方向的场景我们用速度。因此之所以有速度和速率,是为了在不同场景下描述方便。
如何描述运动物体的"威力"我们在前面的基础上往前再走一步。 比如有一个足球和一个铅球,速度一样,我们要考察他们砸到地面上的破坏力。在这个场景里,如果我们只使用速度是不够的。因为他们虽然速度相同,但是由于质量不同,"威力"不同。
这个"威力"其实是让运动物体停下的难度(即运动物体保持运动状态的趋势)。它不光和速度成正比,还和质量成正比,因此需要用速度和质量的乘积来表示。这就是动量和动能存在的意义。
动能是一维,动量是二维既然动能和动量都是描述威力,那他们的区别是啥呢?其实他们的区别正如速度和速率的区别。动能只是用来描述威力的大小,是一维。而动量即描述威力的大小,又描述威力的方向,是二维。
最后再举个例子让你明白动能和动量的区别:我从高处垂直扔一个铁球,如果我只关心让它砸在地上的威力大小,那么用动能就好。可是如果我们希望了解它在水平方向和竖直方向的威力分别是多少,那么就得用动量来分析。它在竖直方向有速度,因此动量是mv。而它在水平方向无速度,因此动量0,无破坏力。
干货总结1. 对于一个事物用什么描述取决于场景
2.动能和动量都是描述物体保持运动的趋势的
3.动能仅描述趋势大小,动量描述趋势的大小和方向
4.用动能还是动量取决于场景