参数设置
力的类型
力的大小 F
500 N
位移 x
10.0 m
F 与 v 的夹角 θ
0.0 °
质量 m
10.0 kg
初速度 v₀
0.0 m/s
预设
—
功 W [J]
—
功率 P [W]
—
ΔKE [J]
—
末速度 v_f [m/s]
F–x 图(面积 = 功)
动能 KE vs 位移
理论公式
$$W = \vec{F} \cdot \vec{d} = Fd\cos\theta$$ $$W_{net} = \Delta KE = \frac{1}{2}mv_f^2 - \frac{1}{2}mv_0^2$$ $$P = \frac{dW}{dt} = \vec{F} \cdot \vec{v} = Fv\cos\theta$$弹簧:$W = \dfrac{1}{2}kx^2$ 可变力:$W = \displaystyle\int_0^X F(x)\,dx$
CAE 应用: 碰撞仿真能量守恒验证(内能 + 动能 = 外力做功) / 有限元虚功原理(弹性应变能 = 外力做功) / 电机-传动系功率-转矩计算(P = Tω) / 落锤冲击试验初速推算(mgh = ½mv²)。