Re: [問題] 一題物理
第一次上電梯你的解法幾乎沒問題
除了電梯施予人的力 N=mg 有點小問題 改成 N=mg*sinθ 我覺得比較好一點
但對本題來說無傷大雅就是了
設電梯全長是d 我們列一下第一次的情況吧~
W1=F1*S1=Nd
P1=Nd/t1 又 t1=d/V
故P1=NV
再來列一下第二次上電梯的情況
W2=F2*S2
好 重點來了 F2還是N沒錯 但S2還是d嗎?
既然我會特別問 當然不是啦
那S2應該是多少呢? 我們回頭看公式
W=F*S 這S指的是做功體 出力推著受功體所移動的距離
像第一次的情況 兩者的相對速度為零
自然電梯有多長 電梯就推了人多遠
可是第二次的情況 兩者間的相對速度不為零
也就是說電梯全長d裡面 有一部分是電梯推著人走 但有一部分是人自己走的
而我們又知道 相同時間內 你走的距離和你自己的速度成正比
V
因此本題的S2應該是 S2=d ×——— (電梯推著人所走的距離)
V+v'
再來把S2帶回公式得到
V
W2=F2*S2=Nd———
V+v'
P2=W2/t2 又 t2=d/(V+v')
V V+v'
故P2=Nd——— ×——— = NV
V+v' d
綜合以上我們可以知道
W1>W2 ; P1=P2
當然如果物理觀念好 也是可以用直觀的方式來想
同樣是從一樓把你送到二樓 W1一個人就夠了 你可以休息
但W2還要加上你的雙腳出力 才能達到跟W2一樣的效果
自然是W1大於W2了
至於所謂的功率P 就是機器輸出的效率
對於完成同一件事情來說 不管機器在過程中出了多少力
只要他用一樣的方式運轉 他的輸出效率都不應該改變
或者用P=FV來想也行啦 但V的定義要弄清楚喔
本題的V是指履帶運轉的速度 而不是人對地的速度
所以只要F不變 而電扶梯用一樣的速度運轉 他的輸出效率都不應該改變
大致這樣 不保證沒有錯
當作參考吧~
※ 引述《Elabaut (Without fear of threat)》之銘言:
: [出自翰林100指考物理考科趨勢分析 page.7]
: 百貨公司的自動電扶梯以等速 v 運轉,載運客人上樓,
: 某人第一次站上電扶梯後,相對扶梯靜止,
: 扶梯載人上樓過程中作功 W1,作功功率 P1,
: 第二次此人在運動的電扶梯上以相對扶梯之等速度 v'向上走,
: 這次扶梯作功 W2,作功功率 P2,
: 則下列何者正確?
: (A) W1 > W2,P1 > P2
: (B) W1 > W2,P1 = P2
: (C) W1 = W2,P1 > P2
: (D) W1 = W2,P1 = P2
: (E) W1 < W2,P1 = P2
: 答案是(B),但我怎麼看這個答案都很有問題
: 分析此人的受力情形,只有兩個力:重力 mg↓,電扶梯施予此人的正向力 N↑
: 兩次上樓過程對地都是等速度(第一次 v↑,第二次 v+v'↑)
: 因此兩次上樓過程,此人受力情形都是 mg↓ 和 N↑,而且 mg = N
: 所以兩次扶梯載人都是由正向力 N 對此人作正功,假設樓層高為 d
: W1 = N‧d = mgd
: W2 = N‧d = mgd
: 因此 W1 = W2
: 第一次上樓時間為 t1 = d/v,第二次上樓時間為 t2 = d/(v+v'),因此
: P1 = W1/t1 = mgv
: P2 = W2/t2 = mg(v+v')
: 因此 P1 < P2
: 不過完全沒有這個選項,我這解法是錯的嗎? = =;
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傲氣九重天 讀書破萬卷 無奈一發言 不識李延年
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推
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