Re: [題目] 國三理化問題
看板Physics作者condensed (heuristics)時間10年前 (2013/11/24 09:21)推噓22(29推 7噓 111→)留言147則, 19人參與討論串2/2 (看更多)
※ 引述《wjx0305 (胖包子~)》之銘言:
: http://www.funlearn.tw/viewthread.php?tid=10693&sid=YgUTZu
: 請問這個題目,如果題目是問:
: 在此期間斜面摩擦力對物體作了多少焦耳的功?該怎麼計算?
你的問題,嚴格來說是無法回答的。
動摩擦力是一種巨觀效應,作用過程中接觸面有形變。
導致接觸面附近的熱能增加了。
由於過程極其複雜,你無法知道究竟A物體與斜面各自被分配了多少熱能。
所以『摩擦力對A物作功多少?』這樣子的問題,原則上是無法計算的。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 49.214.26.159
推
11/24 10:01, , 1F
11/24 10:01, 1F
→
11/24 10:02, , 2F
11/24 10:02, 2F
推
11/24 10:05, , 3F
11/24 10:05, 3F
→
11/24 10:05, , 4F
11/24 10:05, 4F
→
11/24 10:06, , 5F
11/24 10:06, 5F
推
11/24 10:09, , 6F
11/24 10:09, 6F
→
11/24 10:10, , 7F
11/24 10:10, 7F
請別製造無關推文
推
11/24 10:10, , 8F
11/24 10:10, 8F
→
11/24 10:11, , 9F
11/24 10:11, 9F
→
11/24 10:12, , 10F
11/24 10:12, 10F
推
11/24 10:13, , 11F
11/24 10:13, 11F
→
11/24 10:13, , 12F
11/24 10:13, 12F
請參考相關普通物理課本(Alonso尤為詳細;Serway亦有提及)。
簡言之,功的定義是質點受力與位移之內積。
『功-動能定理』是被推導出的結果,而非定義。
所以在引用功動能理時,就必須對前提特別小心。
對於多質點系統而言,總動能=內動能+質心動能。
『系統被作總功=系統總動能變化』才是『功-動能定理』的結果。
只有在內動能變化為零時,總動能變化與質心動能變化才能被視為等同。
所以在系統初末狀態沒有改變時,
我們才能簡單考慮質心動能為系統被作的總功。
在動摩擦力介入的過程中,這個前提不再成立
(甚至不可近似,因為此處造成的影響明顯不可忽略。)
因此這裡的FS只能等同於(或近似為)物體質心動能變化量。
而不能視為物體被作的總功。
(因為接觸面造成的狀態改變,在此過程中不可忽略)
類似的概念,在考慮氣體膨脹對外作的功尤為明顯。
因為被作功的系統如果不是剛體,單看質心動能的變化,
不會等同於氣體膨脹對外所作的總功。
→
11/24 10:14, , 13F
11/24 10:14, 13F
→
11/24 10:15, , 14F
11/24 10:15, 14F
→
11/24 10:15, , 15F
11/24 10:15, 15F
推
11/24 10:21, , 16F
11/24 10:21, 16F
→
11/24 10:22, , 17F
11/24 10:22, 17F
→
11/24 10:23, , 18F
11/24 10:23, 18F
→
11/24 10:24, , 19F
11/24 10:24, 19F
→
11/24 10:25, , 20F
11/24 10:25, 20F
→
11/24 10:25, , 21F
11/24 10:25, 21F
→
11/24 10:26, , 22F
11/24 10:26, 22F
→
11/24 10:26, , 23F
11/24 10:26, 23F
→
11/24 10:27, , 24F
11/24 10:27, 24F
→
11/24 10:28, , 25F
11/24 10:28, 25F
→
11/24 10:28, , 26F
11/24 10:28, 26F
請別再堆砌無關的內容。
推
11/24 11:01, , 27F
11/24 11:01, 27F
→
11/24 11:01, , 28F
11/24 11:01, 28F
→
11/24 11:04, , 29F
11/24 11:04, 29F
→
11/24 11:04, , 30F
11/24 11:04, 30F
推
11/24 11:09, , 31F
11/24 11:09, 31F
→
11/24 11:10, , 32F
11/24 11:10, 32F
→
11/24 11:10, , 33F
11/24 11:10, 33F
→
11/24 11:10, , 34F
11/24 11:10, 34F
推
11/24 11:25, , 35F
11/24 11:25, 35F
→
11/24 11:25, , 36F
11/24 11:25, 36F
還有 81 則推文
還有 16 段內文
噓
11/25 17:45, , 118F
11/25 17:45, 118F
→
11/25 17:46, , 119F
11/25 17:46, 119F
→
11/25 17:47, , 120F
11/25 17:47, 120F
→
11/25 17:49, , 121F
11/25 17:49, 121F
→
11/25 17:51, , 122F
11/25 17:51, 122F
→
11/25 17:53, , 123F
11/25 17:53, 123F
推
11/25 18:00, , 124F
11/25 18:00, 124F
→
11/25 18:01, , 125F
11/25 18:01, 125F
→
11/25 18:02, , 126F
11/25 18:02, 126F
→
11/25 18:03, , 127F
11/25 18:03, 127F
→
11/25 18:19, , 128F
11/25 18:19, 128F
→
11/25 18:19, , 129F
11/25 18:19, 129F
您可以參考我回推文的內容,有比較詳細的解釋。
直接使用W=FS(如果這裡F代表合力,S代表質心)有個前提,
即是作用過程中,物體的內部狀態沒有改變。
動摩擦作用可以類比為一種碰撞的過程。
此時質心的運動已不再能考慮到內部的變化。
觀念上來說就是壓縮一個彈簧組(兩端繫有物體)所作之功,
不會直接等於W=FS(此時F=0,S=0)計算的結果。
而是必須個別地去計算物體被作之功再加總。
動摩擦力即是類似於此種機制的複雜版本,
巨觀上看起來合力雖然不為零,微觀上的區別卻導致不等效於單一力作用。
這點在國內的教材裡常容易被忽略,
美國的教材較少會去犯這種的錯誤。
請參考Serway: Physics for Scientists
Alonso: Fundamental University Physics
→
11/25 18:27, , 130F
11/25 18:27, 130F
→
11/25 18:31, , 131F
11/25 18:31, 131F
→
11/25 18:33, , 132F
11/25 18:33, 132F
→
11/25 18:35, , 133F
11/25 18:35, 133F
→
11/25 18:56, , 134F
11/25 18:56, 134F
→
11/25 18:57, , 135F
11/25 18:57, 135F
→
11/25 18:58, , 136F
11/25 18:58, 136F
計算這些又有什麼意思呢?
物理板的板規是板主為了維護秩序所訂下的規範,
我們既然來到這裡討論就只能對此予以尊重。
這不就是參與討論的前提嗎?
如果你對板規有所不滿,
就請自行尋求正當管道向板主反應,
而不是在板友的文章底下隨意亂噓。
噓
11/27 07:36, , 137F
11/27 07:36, 137F
你想太多了。
仔細找找,因無關推文而讓我回應的不只有你。
推文只要不是干擾板友正常交流或情緒挑釁,
我就不會特別回應。
而你的情況屬於後者,yw屬於前者。
跟你一樣的不只你一人,你也不是唯一被我回應的。
→
11/27 07:36, , 138F
11/27 07:36, 138F
因為你噓文內容不理智又無實質交流,
易挑起情緒、干擾、無助於討論、讓交流變質。
噓
11/27 07:38, , 139F
11/27 07:38, 139F
→
11/27 07:39, , 140F
11/27 07:39, 140F
板規確實不歡迎你這種語帶挑釁地隨意亂噓
噓
11/27 07:43, , 141F
11/27 07:43, 141F
抱怨別人前,先檢討自己行為是否失當
一直對別人的提醒都視而不見,自以為是的恐怕是自己喔
噓
11/27 11:52, , 142F
11/27 11:52, 142F
你知道你的噓文內容打在自己的臉嗎
推
11/27 12:20, , 143F
11/27 12:20, 143F
推
11/27 20:02, , 144F
11/27 20:02, 144F
推
11/29 03:09, , 145F
11/29 03:09, 145F
推
11/29 03:11, , 146F
11/29 03:11, 146F
→
11/29 03:12, , 147F
11/29 03:12, 147F
用形變來形容動摩擦的過程可能不太洽當,
也許用非彈性碰撞來形容會好一些。
彈性碰撞在過程中也會產生形變,但是碰撞前後狀態會復原。
所以不產生熱能。
而動摩擦過程就好比非彈性碰撞的過程,
碰撞力對物體狀態造成的破壞,是不可逆的,所以會有熱能產生。
而動摩擦力作用的過程,顯然不可能會是彈性碰撞。
※ 編輯: condensed 來自: 49.216.163.78 (11/29 14:35)
討論串 (同標題文章)