Re: [解題] 國中理化
※ 引述《lariat (全面啟動)》之銘言：
: ※ 引述《imvlg ( )》之銘言：
: : 1.年級：國中理化 總複習
: : 2.科目：總複習
: : 3.章節：南女98數理資優班考題
: : 4.題目：
: : 5.想法：
: : C10.一氫氣球升空後在某個階段呈現等速上升的情形，若不計空氣阻力，僅考慮空氣浮力與
: : 重力的作用，下列敘述何者正確？
: : （A）氣球動能不變，位能卻持續增加，可見能量守恆定律仍有不成立之處
錯
: : （B）由於位能持續增加，故浮力與重力對氣球所作的功總和不為零
錯
合力為零，作功為零．位能等於重力作的功乘上負號，所以增加．
: : （C）氫氣球上升所增加的位能，與氫氣球體積相同的空氣下降相同高度所損失的位能
: : 大小相等
更正剛剛密度沒給的說法
因為橡皮氣球本身有重量，所以內部密度小於外，所以氫氣質量小，增加位能少
結論：此選項錯
: : （D）氣球所受的浮力大於所受的重力
錯
等速運動，合力等於零
: : 想法:我覺得四個選項都是錯的...可以幫忙我看看哪裡想法有盲點嗎,謝謝
: : (A)能量守衡,力學能不守衡
: : (B)浮力=重力,合力為零,所以作功總和為零
: : (C)同體積空氣比同體積氫氣重,位能=mgh,高度同所以空氣損失位能較多
結論上同意
: : (D)僅受浮力和重力,等速所以兩力相等
: 以下是我的思考 供參考；
: 沒有空氣阻力 如何能以等速上升？ 本身命題似乎就有疑義
可以，只要浮力等於重力
: 何況浮力會隨著氣球體積膨脹越來越大 上升速度會更快
題目已經有說某個階段等速上升，所以考慮那段期間就好
: A 一定錯 非核反應一定能量守衡
: B 正確 因只受浮重力作用 能量必由此二力提供
: 但『等速上升』和『力平衡』矛盾 我覺得命題老師忽略了此細節
牛頓第一定律得知，合力為零可作等速運動
: C 同意您的說法 兩者M不同
: D 等速故等於
: 我會選B，但告訴學生是出題老師忽略犯了錯誤，本題命題不良
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◆ From: 218.170.59.13
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不好意思關於密度這點我又反駁自己的看法了:P
推
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我原先以為浮力不是
但是考慮保守力的定義後發現浮力無一處不符合
所以更正想法：浮力是保守力 <----這個結論正確嗎? 我沒有學過重力論之類的專業課
既然認為浮力是保守力，
那氣球上升時，重力位能增，浮力位能減，兩者抵銷，一樣能量守恆，
此時就不能由重力位能的增加推論有外力作功，
因為浮力位能同時也降了．
下面兩篇版友說空氣下降的說法不合理，
氣球上升過程中，空氣只是往旁邊擠，借過一下，之後又回到原位．
※ 編輯: YmemY 來自: 218.170.59.13 (02/22 03:51)
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不過所謂浮力位能，微觀下就是周圍空氣對浮力作了功，
這一點 看法跟S大相同.
然後我再討論一下自己上面"空氣借過之後回原位"的說法，
如果空氣是不可壓縮流體，那氣球上浮一定會造成空氣整體位能下降，
但空氣是可壓縮流體，沒道理一定會被往下推阿，可以往旁邊擠，
氣球通過之後，也可以由隔壁的空氣填補空缺．
這麼一來，空氣的重力位能是沒有改變的．
不好意思，這邊沒什麼理論基礎，只是我個人的想像．
但還是推想一下我的結論：
空氣對氣球作了功，但空氣力學能沒有改變，也沒有跟氣球交換熱量，
所以空氣減少內能，會降溫．
請指教謝謝:)
※ 編輯: YmemY 來自: 218.170.59.13 (02/22 04:24)
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※ 編輯: YmemY 來自: 218.170.59.13 (02/22 04:36)
※ 編輯: YmemY 來自: 218.170.59.13 (02/22 05:02)
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