回复“物理大腕”
因为淄博教育网不是论坛,所以,寒门发了那么多错误的谬论,很少有朋友来给予纠正,好不容易盼来了“物理大腕”这样一位“替天行道、为民请命”的大腕,实在是大幸!他的使命正如自己说的“在正规网站上的东西,我觉得自己有责任分析其错误,即使不能使其本人改正,也要避免误人子弟”,“我看到他本身所持理论也在变化,但好象他以前的观点(包括一部分已经不被他本人承认的观点)仍在这个网站上,所以一并纠正。”言谈之间,话里话外,救世主来了!
不能多说题外的话,还是言归正传好——
物理之所以称之为“物理”,不知可以理解为“事物(物体)的道理(规律)”不?本学科不知可以理解为“揭示事物(物体)规律的学科”不?反正,寒门就是这么理解的。物理是依真实的存在为基础的,她存在的规律性的东西永远与存在的环境密不可分的,所以,在人教版(03年版)的第78面这样谆谆教导:“不论解决动力学问题,还是解决物体平衡问题,都需要先分析物体的受力情况,然后列出动力学方程或平衡方程求解。分析物体受力情况对解决力学问题十分重要。”听听,这话说的多么中肯!
此前,曾经有这么一道题目,大体题意是:在平面上有一个物体,受到10N的拉力后向左作匀速直线运动,问:若是撤掉向左的10N的力后使物体再向右作匀速直线运动,所需的向右的拉力是多少?标准答案:10N。10N的标准答案,寒门不敢枉自定夺其正误,但是,有一个疑问老是解不开——按照牛顿第一定律,在没有撤掉向左的力时,物体作匀速运动受到的摩擦力应该是10N、运动方向向左吧?那么,当如题意所说,出现向右的10N的拉力后,合力为0N,按照“力是改变物体运动状态的原因”理论,0N的合力是怎么改变物体的原来的运动状态的呢?(此间还有一个问题:当向左的10N的拉力撤掉后,物体是否由于惯性还继续向左运动呢?寒门持否定意见,建议自己用手头的任何一个物件实际验证)。
记得五六年前,儿子回家问一道初二的数学题——有36个苹果,分给2个女生和4个男生,除了平均分配外,还有几种分法(条件是既不能不给又不能割开分)?据儿子讲,同学们在课堂上讨论后,大部分认为有无数种分法,理由是二元一次方程有无数个解;少部分认为有7种分法,理由是苹果是定数又不能割开分。“老师意见呢?”儿子答:无数种!老师拿出教参对正的。寒门吃惊之余,取了教参看,果然,在罗列了几组正的对应数据后,后边还有六个圆点——省略号。在第二年的教参中,那六个点就没有了。寒门想:或许是有人提了相反意见或建议吧——不得而知,但,事实是,确凿改了。
话题似乎又扯远了些,下边的话可能又会出现“逻辑混乱”,但,有一点需要事先说明白,就是涉及这个话题的不知道重复了多少遍的“词语”请允许达到能够交流即可。
1、自由落体运动。这是一种独特的运动形式,所以才定义为“物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动”。从真空中的鸡毛与石头一块落地,证明了自由落体运动与物体的质量大小无关的结论,所以,寒门就说,物质世界(有引力在)的本来面目中就有这种运动形式,它能适用F=ma,但不能证明F=ma。理由是,诚如物理大腕批评的在F、m、a三个量中要运用控制变量法一样,寒门无论如何也不知道怎么个控制自由落体运动中的变量。在地球或其他有引力存在的空间范围内,质量一定,重力就同时一定,反之,重力一定,也一定同时是质量一定,寒门不知道该如何论证“当质量一定时,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比”和“在相同的力的作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比”。难道说,自由落体运动中,物体的质量一定后,还有第二个重力来比对加速度的变化吗?难道说,自由落体运动中,在物体的重力一定后,也还有第二个质量来比对加速度与质量成反比吗?请物理大腕用控制变量法来证明自由落体的F=ma以开寒门之茅塞。《下面我以几个问题来分析这个公式的正确与否,为了简单起见,设重力加速度为g=10m/s2,物体质量m为1kg,则这个物体受到的重力G(=mg)一定是10N。
1、 当这个物体自由下落时,很明显,它下落的加速度是g=10m/s2。换句话说,10N的重力G只能使它在竖直方向上产生10m/s2的加速度。》请问:质量是5 kg的物体的重力不“只能”产生10m/s2的加速度吗?
2、关于课本实验装置的话题,说的实在太多了,这里简单的请教大腕几个问题吧——(1)用作拉力的砝码的加速度会等于g=10m/s2 吗?一定不会吧?那么,是什么阻碍了它呢?不可能是质量吧?(2)摩擦力被平衡后,物体在受到拉力运动时,摩擦力是0N吗?寒门认为不是,请教了许多朋友,他们也都说是摩擦力虽然被平衡了,但仍起阻碍作用的。(3)有善意的朋友告诉寒门:“课本实验是这样的,μ和T不能测出,
有个前提:
(1)要把"一端有定滑轮的水平板面"抬高.消除摩擦阻力的影响.减少系统误差
(2)小车质量M>>沙桶质量m.减少系统误差
于是
T=Ma (1)
mg-T=ma (2)
由(1)(2)去a,得
T=mg*M/(M+m) ------M+m≈M
T ≈mg ------”
寒门早前就读过,这是解释为什么实验用的砝码要远小于小车质量的最好解释,猛的一看,似乎没有什么错,但,(1)T=Ma ,这不是先已经用上了吗?用的就是F=ma啊!(2)当T ≈mg时,把它代入(2)式中,a又会怎么样呢?
下边寒门试着作了一下比较,可能出现的“混乱逻辑”请大腕批评指导——
已知 m1=10kg, 重力加速度g=10m/s2,μ1=0.2,μ2=0.4。如图1 ,当μ1=0.2时,θ1=
11度19分,m1gsinθ1=19.6N, μ1m1gcosθ1=19.6N(说明:由于数学用表查的值有误差,所以取的是近似值,下同);如图2、
当μ2=0.4时,θ2=21度48分,m1gsin θ2=37N, μ1m1gcosθ2=37N。从两组数据看,物体在平行于板面的方向上的合力为0,处于平衡静止状态,但是,两组力的大小不等。如果这时候,寒门请教大腕,当在平行于板面的向下的方向上施加2N的拉力时,不谈加速度的大小如何,问它们的加速度相等吗?
不知道可以这样否——图2的摩擦力是37N,那么,37N的摩擦力放在图1中,相应的物体的质量该是多少呢?如图3,计算得m2≈19kg。如果这时候,寒门再请教大腕,当在平行于板面的向下的方向上施加2N的拉力时,不谈加速度的大小如何,问它们的加速度相等吗?原因是什么?是质量还是摩擦力?
很难想象的出,砝码拉着摩擦力为0N的物体它不作自由落体运动!
回答到这里,寒门该停止了。下边把复制大腕的问题在破折号后简要回答吧
“2、现在把它放在水平桌面上,我用F=8N的恒力来拉它”——除了像上边说的用砝码或许能确定恒力外,8N的恒力是如何确定的?寒门很想学习。 “物体受到的水平方向上的合力绝不可能大于8N(即使没有摩擦力)!由于物体在桌面上不可避免地受到摩擦力的影响(哪怕摩擦力很小),物体在水平方向上的合力(拉力F-摩擦力μmg)都肯定小于8N!当然更要小于10N。注意,拉力F并不是合力。在此强调一句,以免被别人误解,同时也提醒一下自己。
2、 我提一个问题:这个小于8N的水平合力在水平方向上使这个物体产生的加速度(a)可能大于竖直方向上10N重力使物体产生的加速度(g)吗?”——请问:存在摩擦力的水平面上运动的物体受到几个力的作用?自由落体运动的物体受到几个力的作用?水平面起了什么作用呢?
“我想,任何人都会说,这个水平拉力绝对不会使物体产生大于等于10m/s2的加速度的吧。就是说,在以8牛顿的力来拉物体时,即使没有摩擦,物体也不至于产生10m/s2的加速度吧,当然由于摩擦的存在,物体的加速度就会更小了。”——有点儿太绝对了吧。请问:磁悬浮列车为什么要磁悬浮?
4、下面我们假设物体和桌面的摩擦因数为0.2,这个摩擦因数是很常见的,并不是很高的要求,木头和金属间的摩擦因数就大致等于这个值。根据寒门的公式(F-μmg=μma),我们可以得到:a=(F-μmg)/(μm),代入以上数据,居然可以得出a=30m/s2!
请问寒门,仅仅8N的拉力(还有2N的摩擦力,则水平方向上仅有6N的合力)为什么能使物体产生30m/s2的加速度呢?要知道在没有摩擦的自由落体运动中,10N的力才使同一物体产生了10m/s2的加速度啊!我百思不得其解,希望寒门能给我解释一下!如果您的解释符合逻辑,我将向您道歉并承认自己的错误。——上边已经谈了自由落体运动,请问:1亿亿亿牛的力使作自由落体运动的物体产生多大的加速度呢?炮弹在炮筒内的加速度约是500000米每秒方,难道它到达最高点后自由下落的加速度还是500000?你提出了反对,那么,你能用实验证明它不是30m/s2
请你到最近寒门的博客中找找错误吧!