[問題] 被一個簡單的高中物理問題混淆...

看板Physics作者 (188)時間12年前 (2011/12/20 02:12), 編輯推噓24(24推 0噓 35→)
留言59則, 16人參與, 最新討論串1/6 (看更多)
這是我在家教時遇到某一題然後困惑了.. 以下題目是我設計的，只把我卡住的地方呈現出來 物體質量m，從高處自由落下，落地時接觸地面前瞬間速度為Vo 接觸地面後瞬間速度為V，與地面接觸時間為t，問: 接觸地面瞬間，物體受地面平均作用力F為?(重力加速度為g) 答案是 F=m(V-Vo)/t 還是 F=m(V-Vo)/t + mg? 根據解答的邏輯，答案是2 這又衍生出另一個問題:重力是否會影響反彈後的速度大小? 也就是固定初速Vo，兩物體在鉛直方向上做正向碰撞(g方向) 那麼在有重力場及無重力場兩種情況下末速V是否一樣? (A物體初速Vo，B物體靜止且固定住；mB>>mA) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 114.41.74.61
推
12/20 02:28, , 1F
我想應該是2沒錯 因為他關注在"接觸地面瞬間" 所以除
12/20 02:28, 1F
→
12/20 02:29, , 2F
了速度改變造成的力 還要考慮地面的正向力
12/20 02:29, 2F
→
12/20 02:30, , 3F
如果是問已經反彈的狀態 那答案應該是1的形式
12/20 02:30, 3F
推
12/20 02:32, , 4F
而且我想題目應該改成:接觸地面"時"瞬間速度為V
12/20 02:32, 4F
但我想說在接觸時即使時間短， 也是一段時間，況且這段時間內物體速度不斷在變化?
→
12/20 02:36, , 5F
另外衍伸問題:當然會呀 如果沒有重力 狀況等同水平碰
12/20 02:36, 5F
※ 編輯: new188 來自: 114.41.74.61 (12/20 02:36)
→
12/20 02:37, , 6F
撞(重力不影響) 鉛直碰撞則有外力持續作功 會有一加速
12/20 02:37, 6F
→
12/20 02:37, , 7F
度要考慮
12/20 02:37, 7F
→
12/20 02:42, , 8F
抱歉 我不太懂你修文中的問題耶 = = 我考慮的很簡單
12/20 02:42, 8F
→
12/20 02:43, , 9F
物體有碰到桌子 那就要考慮正向力 只有這樣
12/20 02:43, 9F
→
12/20 02:43, , 10F
假定現在V=Vo=0 那是靜止物體沒錯吧 那桌子對物體的施
12/20 02:43, 10F
→
12/20 02:44, , 11F
力就回歸到F=正向力 靜物置於桌上
12/20 02:44, 11F
推
12/20 11:11, , 12F
我覺得答案是 F = m(V-Vo)/t - mg
12/20 11:11, 12F
推
12/20 13:45, , 13F
不好意思 那個v 比v0大 還是小? 如果是小又不為0
12/20 13:45, 13F
→
12/20 13:46, , 14F
原po考慮的是某時段內的接觸情形囉
12/20 13:46, 14F
→
12/20 13:47, , 15F
如果是大 可能是像水球破裂的狀況 那答案跟2就不一樣
12/20 13:47, 15F
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12/20 13:48, , 16F
一般來說 如果t是全程時間 V會是0對吧
12/20 13:48, 16F
喔 拍謝 我單純只是想考慮物體自由落下碰撞地面時所受衝量的問題 所以一般情況是V<Vo，接觸時間很短 我會混淆主要是因為我覺得物體受重力作用時做碰撞， 若是重力會影響碰撞後速度，那平均作用力應該為F=m(V-Vo)/t 也就是此值已經包含了物體本身的重力mg? ※ 編輯: new188 來自: 140.125.96.115 (12/20 15:10)
推
12/20 17:27, , 17F
我覺得答案是 F = mg-m(V-V0)/t.. 哈
12/20 17:27, 17F
推
12/20 17:55, , 18F
顯然是2
12/20 17:55, 18F
推
12/20 20:12, , 19F
我反而覺得是 1
12/20 20:12, 19F
→
12/20 20:13, , 20F
不好意思 我沒看清楚你的題目
12/20 20:13, 20F
推
12/20 20:14, , 21F
淨力產生衝量m(V-V0) 不是很明顯是2嗎?
12/20 20:14, 21F
但是淨力不是已包括mg了嗎?為何最後還要把mg加回來?
推
12/20 20:17, , 22F
平均作用力不應該包含重力的
12/20 20:17, 22F
→
12/20 20:18, , 23F
因為在碰撞過程中 你畫衝量圖可以知道 重力影響會 = 0
12/20 20:18, 23F
碰撞過程中重力不影響兩者接觸力嗎? 不會因為重力的關係使兩者之間多個正向力N=mg?
→
12/20 20:18, , 24F
所以我還是覺得 1 是對的
12/20 20:18, 24F
推
12/20 21:13, , 25F
受地面作用力啊~所以加上重力合力造成的衝量是m(V-V0)
12/20 21:13, 25F
嗯嗯 我想法跟你應該是一樣的 碰撞時的作用力已包含重力了 所以我認為最後不該再加上mg 而我這邊說的作用力也是合力、也是淨力 ※ 編輯: new188 來自: 140.125.96.115 (12/20 22:25)
推
12/20 22:46, , 26F
恩 可是 題目是地面給物體的平均作用力
12/20 22:46, 26F
→
12/20 22:47, , 27F
根據物體做力圖列式 F=ma 其中F包含重力與地面力
12/20 22:47, 27F
→
12/20 22:48, , 28F
所以 小弟淺見 還是有mg才是對的 各位覺得呢
12/20 22:48, 28F
推
12/20 22:54, , 29F
分析地面受力比較清楚
12/20 22:54, 29F
推
12/21 01:14, , 30F
我覺得是2 平常我們說的碰撞其實沒有考慮兩物間重力
12/21 01:14, 30F
→
12/21 01:14, , 31F
因為平常碰撞的重力太小了 如果深入考慮應該是要加上
12/21 01:14, 31F
推
12/21 02:03, , 32F
樓上 那不覺深入考慮@@...那是極限出來的結果XD
12/21 02:03, 32F
→
12/21 02:11, , 33F
你的極限意思是比出來的結果還是? @@
12/21 02:11, 33F
推
12/21 12:07, , 34F
2。因為碰地t秒內，mg也有給物體衝量
12/21 12:07, 34F
推
12/21 13:28, , 35F
啊?我看錯題目嗎?你不是問"受地面平均作用力F為?"這個嗎?
12/21 13:28, 35F
→
12/21 13:28, , 36F
這加上重力才是它受到的淨力啊~
12/21 13:28, 36F
→
12/21 13:45, , 37F
仔細看了一下原PO題目所述,答案應該是F=m(V+Vo)/t+mg才是
12/21 13:45, 37F
推
12/21 13:56, , 38F
衝量圖上要畫的是衝量 不是力@@...
12/21 13:56, 38F
推
12/21 14:25, , 39F
等等 或者是我會錯意了 原PO要問的F究竟只是正向力還是
12/21 14:25, 39F
→
12/21 14:26, , 40F
"整個地球對球的作用力"?如果是前者答案是2,後者就是1了
12/21 14:26, 40F
→
12/21 14:27, , 41F
不過照題目的敘述和一般這種題目的邏輯 地面對球作用力
12/21 14:27, 41F
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12/21 14:27, , 42F
應該就只是指正向力而已吧
12/21 14:27, 42F
→
12/21 14:28, , 43F
所以正向力+重力=球所受到的合力
12/21 14:28, 43F
推
12/21 14:39, , 44F
個人是支持ntust661的論點，若只問地面給的平均作用
12/21 14:39, 44F
→
12/21 14:40, , 45F
力，那就是單純的Y方向的動量時變率，若是問球受到的
12/21 14:40, 45F
→
12/21 14:41, , 46F
淨力才要把重力再拉進來，而淨力=F-MG(正負號表方向)
12/21 14:41, 46F
→
12/21 14:42, , 47F
再做碰撞的時候時間通常是極短的，此時的重力加速度
12/21 14:42, 47F
→
12/21 14:43, , 48F
造成的速度變化其實非常小，而平均作用力在瞬間產生
12/21 14:43, 48F
→
12/21 14:44, , 49F
的加速度相較之下非常大，才是造成速度變化的主因
12/21 14:44, 49F
→
12/21 14:45, , 50F
而Y方向的動量本來就沒有守恆這樣，有誤請指教~
12/21 14:45, 50F
推
12/24 00:43, , 51F
原PO好帥
12/24 00:43, 51F
推
12/25 12:39, , 52F
推profyang 普物 高中物理都是將地面作用力N與重力W分開看
12/25 12:39, 52F
推
12/25 12:42, , 53F
地面的作用力要-W不過是 -(-mg) 所以2 無誤
12/25 12:42, 53F
推
12/26 01:23, , 54F
合力＝地面對物體之正向力+物體重力
12/26 01:23, 54F
→
12/26 01:23, , 55F
(1) (2)
12/26 01:23, 55F
推
12/31 01:03, , 56F
恩..幫上面翻譯就是:問合力平均值答案是(1)，若問地面對
12/31 01:03, 56F
→
12/31 01:04, , 57F
物體力的平均值答案就是(2)
12/31 01:04, 57F
→
08/13 16:32, , 58F
當然會呀 如果沒有重力 https://muxiv.com
08/13 16:32, 58F
→
09/17 14:30, , 59F
2。因為碰地t秒內，m https://daxiv.com
09/17 14:30, 59F
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