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  针锋相对——与寒门论战之能量篇
 

一、关于能量守恒:

  能量守恒定律不需要我再次介绍了吧。简单地说就是能量的总量保持不变!当然,这里仅是对经典物理学而言,至于相对论情况和核反应情况下,能量也是守恒的,但分析起来相对复杂而且和本文无关,因此略去不谈。(有的书上说什么“质量转化为能量”,不但不严密,而且错误,但这里不多谈了)

二、关于做功:

功是能量转化的量度,换句话说,外力对物体做了多少功,物体的能量就增加多少。当然,这里也仅是针对没有没有热传递情况的。至于阻力做的功,应该是使物体能量减少而 非增加。当然,我们知道,这里的能量也好,阻力也罢,都是对同一物体而言。

三、关于寒门物理中的运动学公式和能量问题:

寒门虽然给出了水平面上物体的运动学方程,但没有明确给出寒门认为正确的运动学公式和动能定义式,这里我暂且假设这两方面寒门所给的公式都和传统的物理学公式一致。

按照寒门公式,假设物体初速度为0,质量m=1kg,水平拉力是F=8N,摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2。则:

 (1)按照寒门公式计算出的物体动能:

  由寒门公式得到:物体加速度为a=30m/s2。经过一段时间t=10s,物体运动速度为300m/s。那么物体的动能应该多大?是不是已经达到了Ek=mv2/2=4.5*104J?

 (2)再计算物体的位移:

  由s=at2/2(前提:初速度为0)=1500m。则此拉力所做的功是WF=Fs=8*1500=1.2*104J。这里还不算摩擦阻力会减小物体本身的机械能。如果计算摩擦阻力对物体做的功,有Wf=2*1500=3000J。看来无论如何物体都应该产生比动力所做功大得多的能量啊。换句话说,只要物体在阻力地面上走一段距离,就可以得到富余的一些能量了。

四、关于公式W=Fscosα

因为要从能量角度进行驳斥,所以我看了一下寒门关于此公式的评价。寒门认为,这一公式仅适用于平面,而不适用于斜面上重力做功情况。然而,您是否明白公式中的α是什么含义呢?这个α指的是:力和位移间的夹角!在寒门的那篇文章中,寒门对水平面上情况分析得正确(本身就符合现在的物理学嘛),而对斜面情况,寒门把α当作了斜面与水平面的倾角了,尽管字母相同。请寒门按照我所说的仔细想一下,如果α是重力与斜面(物体运动方向)的夹角,那么这个夹角和斜面倾角是不是互余呢?斜面倾角θ假设为30度,则这个重力与斜面的夹角α应该是60度吧。那么Fscosα是不是和寒门得到的Fssinθ恰好一致?千万不要把斜面倾角θ和力与位移间的交角α混为一谈啊

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  Post  by  物理大腕 发表于 2006-9-16 9:03:11
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
  "如何阻碍运动的而不是如何解方程"让大腕解释的是“如何”而不是起什么作用,看明白了再回复。
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  Post  by  19620120发表评论于2006-9-21 7:57:50
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
 
以下引用19620120在2006-9-19 22:05:21发表的评论:

大腕说:“请寒门对我帖子中关于能量的问题进行回答!”“1、请您先回答我关于能量问题的疑问寒门”答:你等着吧,今晚刚才才写完,会回答你的!

大腕又说:“2、您是否明白什么是联立解方程组?(根据我对您前面回复的分析,我感觉上您是不明白的。因为我将原来的③代入②,就是解联立方程组的办法然后进一步得到每个物体各自加速度<根据题意,加速度一致即甲乙两物体的a相同>和彼此摩擦力<摩擦力大小也一致>。)”

寒门答:笑死人了,寒门教了11年数学,竟然才知道?!寒门问的是你的“连、接、体”中的f是如何阻碍运动的而不是如何解方程啊,不要答所非问了吧?


今天才知道,寒门敢情是教数学的。f对于下面物体是阻力对于上面物体是动力啊。(当然针对此问题我会进一步专门写文章解释的,先等着你的“能量”大作)
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  Post  by  物理大腕发表评论于2006-9-20 20:36:48
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
 

大腕说:“请寒门对我帖子中关于能量的问题进行回答!”“1、请您先回答我关于能量问题的疑问寒门”答:你等着吧,今晚刚才才写完,会回答你的!

大腕又说:“2、您是否明白什么是联立解方程组?(根据我对您前面回复的分析,我感觉上您是不明白的。因为我将原来的③代入②,就是解联立方程组的办法然后进一步得到每个物体各自加速度<根据题意,加速度一致即甲乙两物体的a相同>和彼此摩擦力<摩擦力大小也一致>。)”

寒门答:笑死人了,寒门教了11年数学,竟然才知道?!寒门问的是你的“连、接、体”中的f是如何阻碍运动的而不是如何解方程啊,不要答所非问了吧?

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  Post  by  19620120发表评论于2006-9-19 22:05:21
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
 

我没有认为8对我很有利,但是这是一个很简单的数字,而且用得多了我们就不必计算其他的了,因为对结论很熟悉了嘛。

请寒门对我帖子中关于能量的问题进行回答!

至于连接体的问题,适当时候我会再发的,但是,有如下两个前提:

1、请您先回答我关于能量问题的疑问;

2、您是否明白什么是联立解方程组?(根据我对您前面回复的分析,我感觉上您是不明白的。因为我将原来的③代入②,就是解联立方程组的办法然后进一步得到每个物体各自加速度<根据题意,加速度一致即甲乙两物体的a相同>和彼此摩擦力<摩擦力大小也一致>。)

如果寒门感觉我对连接体问题分析不正确的话,可以重新发文,用整体法和隔离法这两种办法(请务必都使用)分别计算其加速度和彼此摩擦力。

当然,按照牛顿定律的观点,当单纯用整体法时,摩擦力是内力,是无法计算得到的,而只能得到加速度。我想这一点还是事先说明为好。

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  Post  by  物理大腕发表评论于2006-9-19 21:39:40
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
 

大腕说:“假设物体初速度为0,质量m=1kg,水平拉力是F=8N,摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2。……由寒门公式得到:物体加速度为a=30m/s2。”

寒门答:大腕啊,这个数字你已经用了N遍了!你认为8对你很有利,是吗?告诉你,也曾经回复过你,炮弹的出膛加速度是500000米每秒方,你敢说它的加速度小坐在上边试试 吗?说了N遍的东西,不要再卖乖了!求求你了!!!

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  Post  by  19620120发表评论于2006-9-19 19:09:55
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
 

而按牛顿定律以隔离法计算时,对甲有F-f-μ1(m1+m2)g=m1a,此为式;对乙有f=m2g,此为式。则将代入后(f为甲乙间摩擦力,甲对乙摩擦力和乙对甲摩擦力为一对作用力和反作用力,其大小相等,当然由于甲乙共同运动,摩擦力是静摩擦,也就不一定是μ2m2g)成为F-m2g-μ1(m1+m2)g=m1a,整理后即得F-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a。可见按照牛顿定律,无论整体法还是隔离法,计算的结果都是一致的

寒门忘了请教大腕:你的这个连接体呢?怎么不用了呢?***玩嘛!呵呵

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  Post  by  19620120发表评论于2006-9-19 15:47:32
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
 
以下引用物理大腕在2006-9-19 13:29:45发表的评论:

可能我误会了寒门发贴的原意,那么我道歉,还请寒门针对我文章中的一二三这三段批驳.
批驳,寒门不善此道,但,为了寻求真理,寒门会据理力争
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  Post  by  19620120发表评论于2006-9-19 13:47:36
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
  可能我误会了寒门发贴的原意,那么我道歉,还请寒门针对我文章中的一二三这三段批驳.
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  Post  by  物理大腕发表评论于2006-9-19 13:29:45
  Re:针锋相对——与寒门论战之能量篇
  看到寒门的帖子中有两位老师批评,大腕太惊喜了,实话告诉你,这篇帖子当时只写了一小段,寒门不知道存在草稿箱里就发了。因为寒门从网上搜此问题时,发现有人直接就套用了公式,所以才有此文产生。寒门想不到啊,你竟然又断章取义,现在原文发在下边,让大家评理罢
w=Fscosa不能随便套用!
 

从网上搜了几篇关于功的计算,结果发现有直接套用公式w=Fscosa的,寒门认为不能随便套用,理由如下:

   1、如课本的,在水平面有一个与运动方向成某一角度的拉力F时,的确把这个力F分解成为两个力,跟位移方向一致的力F1的大小就是Fcosa,这时的计算功的公式就是w=FScosa,这是非常正确的。但是——

  2、在光滑斜面上自由下滑的物体,就要视情况而定了。如图   ,为了更好的显示,寒门故意把倾角画的比较大  ,倾角为A,物体的重量为mg,那么,物体的重力只有一个向下的分力f和正压力N,别再也不可能分出其他的分力了。假如斜面的长为S米,高为h米,那么,h=S*sina,所以,物体从最顶部到最下端的势能为mgS*sina,做的功为mgS*sina,它们一样大小。这里千万要注意的是:向下的分力f=mgsina,而不是mgcosa。垂直于板面方向,重力的分力没有做功!(圆点处特意标注——这就是倾角a)

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  Post  by  19620120发表评论于2006-9-19 13:16:45

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