高二物理變力作功...

2013-05-02 3:52 am
題目:一均勻鏈置於光滑水平桌面上,其長度的1/3懸於桌邊,若鏈長L,重量w,則欲將鏈懸於桌邊的部分拉回桌面,則至少須作功若干?wL/18

我的疑問:題目解答上寫說"力至少需要w/3的力"這點我不太明白,我知道下降長度1/3的重量等於1/3w,可是假如力=w/3,不是剛好使物體合力=0而靜止在那邊嗎?
不是應該至少要比w/3大一點點才開始移動?

額外疑問:在光滑平面上的物體,靜者恆靜動者恆做等速是在合力=0的前提下,那如果在光滑平面上早已有一個力使它移動,接著又施一個力使他合力為0,那到底這個物體會成為靜止還是等速移動呀??我是覺得就會靜止了........
更新1:

伽利略的慣性實驗一開始也是先把物體置在光滑平面前端的斜面上,後面才恢復水平光滑面,應該就是藉由一開始斜面使得重力的分力能讓物體移動,而後物體在水平光滑面上才會持續的等速移動,所以我覺得應該是要先有個力給他能量後才能讓他開始等速移動,不然就靜止在那邊了。

更新2:

可是我總覺得要讓一個物體在光滑平面上等速的移動,一定要先給他個能量才能讓他往前進,而這個能量是從位能轉變成動能,而合力作功=動能變化(末-0)=F x S,所以要先有施一個力讓她有個功的能量才能讓他動(就像手推一個物體在馬上放開,物體才會往前進,如果是在光滑平面就會一直前進)。...

更新3:

之前有點生病所以比較晚回應..

回答 (3)

2013-05-02 5:44 am
✔ 最佳答案

前面已經說了
其長度的1/3懸於桌邊
問需要作多少功才能拉回"光滑"桌面

代表此鐵鍊已經是固定1/3懸於桌邊 等你去拉它了
所以你的問題不復存在
反而有個問題你可以去思考:為什麼光滑桌面,但卻能1/3懸於桌邊

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所受"合力"等於0 的這個意義是什麼?
不管此物體現在狀態為何
同一時間受到各方向、各大小的力
用向量合成搞出來的"合力"
如果等於0 那麼此物體不會受到任何加速度

你把"正在動的物體" 設定為此物體正在一直受力 才會有額外疑問

2013-05-01 21:47:20 補充:
在光滑平面上的物體,靜者恆靜動者恆做等速是在合力=0的前提下,那如果在光滑平面上早已有一個力使它移動,接著又施一個力使他合力為0



以上這句話就有點匪夷所思了

如果一個光滑平面上,已經有個物體作等速度運動

你若施一個力,讓他停止,
那麼他所受合力"(實際上也只有你去停止它的這一個力)"就不會等於0

2013-05-07 21:12:37 補充:
我換個方式說吧
我們在討論物體受力
一定是"那個瞬間"的受力

就跟 你再討論一個系統時
只需討論外力 "不需討論物體可相抵消之內力"一樣

對 沒錯 你要讓物體從靜止到等速移動 一定要施一個力讓他等速移動

換句話說

一靜止物體 你必須對他作功 使功→物體之動能

2013-05-07 21:15:02 補充:
把你的問題簡單化就是
為什麼等速移動的物體 受到合力=0

因為 他如果受到合力≠0 那必會產生加速度
會產生加速度 他就不會是等速移動了

我還是老話一句

我們在討論物體受力之狀況 你根本不必管他初始狀態是什麼
因為我們在對他施力的時候 他那時後的狀態 就是他的原始狀態

所以 把所有物體都設定為靜止是錯誤的
你對他施力的時候他是靜止的嗎?

2013-05-07 21:17:23 補充:
再來 回歸你的題目

我們在一開始在計算物體之作功 都是把它設為一質點的狀況下

但是應用題來講 物體卻具有體積

這時候只要管它的"質心"位置的變動 即可
2014-07-11 11:14 am
到下面的網址看看吧

▶▶http://*****
2013-05-08 12:23 am
dW=F*dX

此繩單位長度的重量=W/L , 即每公尺W/L 牛頓

若懸於桌邊的長度為1公尺, 則有(W/L)*1 牛頓的繩重
若懸於桌邊的長度為2公尺, 則有(W/L)*2牛頓的繩重
______________________________________________________
有L/3公尺懸於桌邊, 則需施力(W/L) * (L/3) 牛頓

若已拉了x公尺的繩長向上, 則還剩F=(W/L)*(L/3 -x)牛頓的繩重

施力F, 施力的位移為dx

作功 dW= (W/L)*(L/3-x) dx 積分由x=0積到x=L/3

W= (W/3)x - (W/L)(x^2/2) 積分由x=0 到x=L/3

=(W/3)(L/3) - (W/L) (L^2/9/2)

=WL/9 - WL/18

=WL/18

2013-05-08 12:56:26 補充:
兩力大小相等, 方向相反, 作用在同一直線上, 此兩力合力為0,
合力為0, 可以使物體維持靜止或繼續等速運動. 即"靜者恆靜", "動者恆作等速度運動"

"相等"? ˇ 數學上是精確的相等,
物理上真實的一個定力3牛頓可以是 2.9999999.....9牛頓, 也可以是3.00000000000.....1 牛頓
量到的都是3 牛頓
因此施力3牛頓向上拉3牛頓的重物, 合力正好為0

事實上是:

1. 恰好可以拉動,
2. 以相反說法可以說恰好拉不動. (假如你施力5牛頓, 逐漸減少施力, 到3牛頓時正好拉不動)

不知有無解答你的疑惑?


收錄日期: 2021-04-30 17:44:43
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20130501000016KK03296

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