一、关于斜面:
(1)
按照寒门的理解,如果物体在斜面上没有受到任何外来的推拉的作用下滑,则物体下滑运动符合牛顿力学公式——mgsinα-μmgcosα=ma即a=(gsinα-μgcosα)(此为2-1式),而如果物体受到推力的作用则运动情况应写成F+mgsinα-μmgcosα=μma即a=(F+gsinα-μgcosα)/μ(此为2-2式)。那么我们来看一下计算结果。
设μ=0.2,sinα=0.6,cosα=0.8,g=10m/s2,则以寒门理解,应该按照2-1式计算。得到的结果是a=4.4m/s2,这时如果物体还受到哪怕0.0000001N的向下的拉力(按寒门理解应该用2-2式),物体加速度也应该变成大于22m/s2。不知道这么小的一点拉力竟会有如此大的魔力,能一下子使物体加速度增加这么多。
(2)
我更不明白的是,如果物体下坡时除了受到摩擦力,还受到其他阻力时应该符合什么方程。据我猜测,不外乎两种情况(注意,这里是我对寒门推理的猜测,并非我自己认为两者都正确):一种可能是寒门认为此时符合牛顿力学公式:mgsinα-μmgcosα-F=ma(此为2-3),另外一种可能是mgsinα-μmgcosα-F=μma(此为2-4式)。
如果寒门给出的答案是2-3式,则我无法理解前面2-2为什么等号右边需要加系数μ,这里为什么不加了(我实在不会进行寒门所说的分析物理情境啊,还请寒门教我);如果寒门给出的2-4式,则我更无法理解为什么可能产生比没有这个阻力F时还大的加速度(仍以前面给的已知条件即蓝色字来看,拉力大小仍为0.0000001N。物体质量如果是1kg,这时加速度可以达到接近22m/s2)。多了一个阻力反到比原来的加速度大了,真是匪夷所思。
可能我的语言组织得很不好,请原谅。总之,我认为,对于斜面上物体还受到拉力的情况,寒门的结论——对于拉力方向向上和向下两种情况——要么彼此矛盾,要么对拉力向上时得到的结果荒谬。
当然,以上只是以我的能力对寒门可能的推理结果做的猜测和分析,毕竟不是寒门亲口说出来的。也许寒门给出的结果不在这两种情况之列,或者寒门有自己的解释方案,则我拭目以待。
二、关于竖直下落运动:
寒门认为,物体在竖直方向下落时,如果受到空气阻力,则运动方程为符合牛顿定律,这里姑且表示为mg-f阻=ma(此为2-5式,是一个符合牛顿定律的公式)。下面我定义一个新的物理量——空气阻力系数:物体在下落时受到的空气阻力与其自身重力的比值,用符号k表示。则上式可以表示成为mg-kmg=ma(此为2-6式,注意,由k的定义,式中的m都指我们研究对象的质量,且根据常识判断,k一般都很小)。
对照水平运动情况的寒门公式(F-μmg=μma),可以看出2-6和寒门公式可以写成一个统一的形式:F动-λmg=ηma。其对应关系如下:
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水平 |
竖直 |
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动力 |
拉力F |
重力mg |
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阻力系数 |
λ=μ |
λ=k |
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等式右侧系数 |
η=μ |
η=1 |
按照寒门观点,阻力如果是摩擦力则有两个作用(好象分别对应等式两边的μ,如果对于空气阻力则只有一个作用。然而按照上面分析,我们岂不是可以认为空气阻力对于物体运动的阻碍作用(等式右边系数)等于1了吗?难道空气阻力的阻碍能力比一般的摩擦力(μ<1时)还大吗?
以上这些是我所思考不明白的,还请寒门教我。当然如果是重复以前的话就没有必要重新输入了,给我个链接就可以。如果是要分析物理情景,就请分析。希望最后的结论不要用比喻的形式。