[問題] 今天教高中遇到一題

[TalkToMe (跟我說一下啦)]

【出處】康熙某本物理講義


【題目】甲100kg 乙40kg 兩人在滑冰上無磨擦力

        甲用1000N推乙 乙用200N推甲 求兩人加速度


【瓶頸】答案寫甲獲得1000N反作用力+乙推 200N=1200N
              乙獲得 200N反作用力+甲推1000N=1200N

        所以兩人都被1200N推往反方向

        但是要獲得施力100%的反作用力 其中一人要固定或是具有磨擦力吧

        我算是認為兩人均受到200+(1000-200)/2=600N的力

        求解

        補充：
        我的原理是重心在原點不動
        因為把兩人看作同一系統
        此系統不受任何外力
        所以分開後甲乙與原點距離比為4：10
        速度也是4：10(分開後不受力為等速)
        兩者動量mv相等 而mv=Ft
        兩者接觸到分開的時間相等
        所以受力必定相等才能符合動量相等
        但是我無法算出末速因為我不知道接觸時間


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※ 編輯: TalkToMe (114.37.243.72), 11/12/2015 00:28:56
推 j6cl3: 呃…1000-200/2的原理是??
→ j6cl3: 如過在某一瞬間達成題目要求
→ j6cl3: 那麼那瞬間的力便跟解答一樣
→ j6cl3: 沒什麼問題啊
→ j6cl3: 你是覺得人會後退所以得不到完全的反作用力??
→ j6cl3: 但力只是瞬間的概念
   你在滑冰上推固定的牆200N 你會得到200N飛走
   照他這樣講兩人都200N互推可以得到400N飛走
   你覺得這樣會對?
推 j0958322080: 你把力圖化出來看看
   畫了 我把多出來的力想成爆炸
→ webster1112: 金庸最喜歡這了 一拳打出如入牛海(?) 或出力過猛脫臼
推 woieyufan: 把題目敘述當肌肉施力而不是接觸正向力就好
推 comeandgo: 同樓上，這是很常見的考卷敘述 :)
   那如果這不是考卷而是一個稍微現實的問題 該怎麼解釋會比較好
噓 kuromu:
→ chunfo: 不要太認真 完全沒摩擦力基本無法施力
→ chunfo: 題目的力就當無中生有就好
   所以這題算是不嚴謹嗎?
   因為你推一個人之所以得到反作用力是因為他底下有磨擦力
   磨擦力給他力 他再給你反作用力
推 Entropy1988: 因為題意大概是用手推對方的身體 不是手推手
   推哪裡都一樣吧 痛跟不痛而以阿 除非還要考慮剛體的性質
推 longkiss0618: 感覺沒有什麼問題 雙方都是1200 合力0
→ longkiss0618: 不知道你的算法怎麼來的
   我是想成中間爆炸 雖然是你出力堆人 但是兩邊都沒有磨擦力
   所以你推人的同時也在推自己 兩邊受力一樣 所以 推力/2
   如果原題解ok 那滑冰上甲推乙200N 乙不動
   這樣乙會獲得200N推力 甲也獲得200N反作用力
   這樣無中生有怎麼會對
噓 changjc:  原題嚴重錯誤！完全不符物理原理！
→ chunfo: 出拳的反作用力跟地面的摩擦力沒關係 再想想吧…
   出全的反作用力不是磨擦力 但是來源是磨擦力
   你推物體 物體給地板力 地板給物體磨擦力 物理再給你反作用力
推 yvb: 所以在太空中, 太空人出拳會無力道, 還是太空中也有摩擦力?
→ yvb: 假想有種特殊的槍, 可以更換不同型子彈, 得到不同發射的力道;
→ yvb: 也有特殊的接收器, 可把子彈完全吸收掉, 並量測出接收的力道.
→ yvb: 讓A和B都用這種槍, A裝上子彈a, 可在牆上接收器量測出1000N;
→ yvb: 同樣地, B裝上子彈b, 可在牆上接收器量測出200N;
→ yvb: 接著, 兩人身上都裝上接收器, 並用手上的槍,
→ yvb: 向對方的接收器發射子彈;
→ yvb: 你認為兩人身上的接收器, 各應量測出多少 N 值?
→ yvb: 再看發射出子彈時, 兩人是否各會接受到多少的反作用力?
→ yvb: 再改回互推的方式時, 情況又會完全不同嗎 ??
   你這樣變動量守恆題目了
   因為射出一個有質量的子彈
   再來 一個藍波站挺挺的射出子彈
   跟一個小孩射出子彈後往後跌倒
   子彈出來的速度也不一樣 測到的力也不同
   太空中射出就是兩個質量不同的東西中間爆炸
   不會說一把槍射出來測到值為固定
推 yvb: 後來有想過上面的設計確實有些問題,
→ yvb: 即使接收時間長短可以和發射時間長短一樣,子彈質量可以很小,
→ yvb: 力道也可以很均勻又很瞬間,使A和B幾乎無速度和質量變化,
→ yvb: 但問題是發射和接收無法視做同時發生,使得兩邊施力無法合計.
推 yvb: 換一下題目,只有甲推乙施力1000N,乙未施力...
→ yvb: 照你的算法, 各得500N; 那甲到底是施力1000N還是500N ??
→ yvb: 然後乙到底是未施力, 還是施力500N ???
→ yvb: "甲用1000N推乙" <-- 乙只受力 500N, 可說 甲用1000N推乙 嗎?
→ yvb: (似乎變成邏輯問題而不是物理問題了?)
   邏輯上當然是甲推乙
   物理上甲跟乙都得到力
   你跳起來 地球也有動
   這樣可以說地球在你身上跳起來嗎
   甲推乙是以甲的立場來論述的
   甲乙都得到力量是旁觀著的立場
推 yvb: 所以, "甲用1000N推乙", 各個立場看到的施力受力各是多少?
   從甲看是甲推1000N 從乙看是被推1000N
   從外面看是兩人各得到500N反向
→ wohtp: 為什麼不能說地球跳起來？
   因為地球不是生物不會跳
   只能說因為你跳所以地球暫時與你失去接觸
→ qwop8765: 照你的說法 身體沒有固定就沒辦法得到反作用力?
→ qwop8765: 沒有反作用力等於沒有作用力 意思是從一開始就無法出力
→ qwop8765: 在宇宙中
   你要講清楚 沒有其他物體在你旁邊的時候你無法出力
   就像武俠小說講的在空中無從借力
   或者你身上有東西 你把它丟掉 就獲得動量了阿
推 yvb: 甲看1000N,乙看1000N,外面看各500N <== 原來力也有相對性 XDD
   恩...我這樣解釋不好 應該是說假力 或是有500N力作用的結果
   力沒有相對性
   總之這題有瑕疵應該是沒有疑問的吧
→ YJM1106: 為什麼要有摩擦力才能有反作用力？ 力學裡頭有這條但書
→ YJM1106: 嗎？
   不然你ㄧ個東西推不動反作用力怎來的 這不是但書 是這個狀況時候是這樣
→ wohtp: 事實上是「會動所以不好施力所以一開始施力就變小」
→ wohtp: 而不是「施了力但是因為對象會動所以力就變小了」
→ wohtp: 拿那個藍波跟小孩的例子來看：
→ wohtp: 藍波穩穩拿著槍不動時子彈初速較快，是因為
→ wohtp: 1. 槍膛裡的子彈火藥點燃爆炸，推動子彈往前，氣體往後
→ wohtp: 2. 往後的氣體碰到槍膛底
→ wohtp: 3. **藍波的手施力固定整把槍**
→ wohtp: 4. 往後的氣體被固定的槍膛擋住，只好反射回來往前推
→ wohtp: 4. 槍彈得到額外的推力，所以飛得更快
   你這樣講比較好 我現在再想如果是甲把乙舉起來丟會不會不一樣
→ wohtp: 火藥爆炸的衝擊力並沒因為槍膛不動而變大。是藍波的手提供
→ wohtp: 了爆炸以外的力
   所以乙不可能得到甲1000N囉 因為甲就沒站穩了(沒磨擦力)
→ wohtp: 他跟你說了1000N就是1000N啊！就像火藥爆炸一樣，不會因為
→ wohtp: 站不站穩就變大的
→ wohtp: 所謂「沒站穩不好施力」的意思是「如果站穩了可能可以推到
→ wohtp: 2000N」這樣
   應該是說站穩了可以傳遞100%  而不是變大
   沒站穩 會有一些沒傳過去自己承受
→ wohtp: 但是他都告訴你總之就是用出多少力，你不能再去打折一次
→ YJM1106: 題目都定死了數值了，你還想怎樣…
   這樣講也是 應該是說這題目沒考慮很多東西
   現實中沒磨擦力一定不是這樣

   我現在好像被這題說服
   應該說我的講法甲的力是有變小的而不是1000n
→ kinuhata: 畫個自由體圖就明白的東西也可以被你們搞得這麼複雜...
→ yvb: 七樓應該已提過,但若一直想偏,畫再多圖也沒用.
→ wohtp: 其實現在我比較關心的是原po教給高中生的觀念是什麼...
   我跟他說就先照詳解這樣 這題我回去研究
   我現在想如果乙不動 甲推乙1000 其實乙就有推甲1000 只是不主動而以
   所以回到題目應該是甲主動推乙1000N+被動推回 200N
                     乙主動推甲 200N+被動堆回1000N
                     所以其實是互推1200N 只是沒把被動的說出來
推 yvb: 沒說沒注意, 標題 "教高中"... (驚!) 是家教還是...?
   家教
→ linkismet: 舉例 兩個質點m,M 相距r 有引力F_g
→ linkismet: 請問m受多少力? M受多少力?
→ linkismet: 兩者的受力會是F_g再除以2嗎?
   雖然我不太知道你這跟這題有什麼關係
   不過我知道我錯再敘述的地方
推 j0958322080: 為啥反作用力一定要有摩擦力，難道萬有引力的反作用
→ j0958322080: 力也需要摩擦力才可以嗎
   萬有是人類無法解釋的超距力
→ qwop8765: 提個假設問題 如果一定要先有物體讓我借力才能施力
→ qwop8765: eg：手推牆壁要用腳向地面施力
→ qwop8765: 那腳向地面施力又要有個東西讓我借力(假設是用手推牆壁
→ qwop8765: 好了)
→ qwop8765: 那不是會變成先有雞還先有蛋？
   腳向地面施力 地面給腳磨擦力(外力)
推 j0958322080: 那你應該應該教過四大基本了了吧，哪個是接觸力
   這我沒教 社會組談很淺 能不教深就不教深
   四大基本力有接觸力嗎????我其實沒有很懂
   電磁力 萬有 還有另外兩個很短的原子中的力?
→ j0958322080: 這高一的內容.......
   真的喔 我完全忘記 近物那邊我也很爛
→ qwop8765: 四大分別是重力 電磁 強核 弱核
   強核跟弱核忘了
→ qwop8765: 回到題目 題目已經假設雙方施力的量值了 所以不用管到底
→ qwop8765: 現實會不會這樣
→ qwop8765: 總而言之 施了1000n的力一定會得到1000n的反作用力
→ qwop8765: 題目只考慮那2人 所以反作用力一定在這2人身上
→ qwop8765: 而反作用力跟作用力的作用對象不同
→ qwop8765: 所以反作用力一定會完整作用在自己身上
   我現在懂了
→ webster1112: 先學中文 後邏輯 再物理 會比較順利
   學生高二了 其實很多國中數學都有點問題
   不過現在物理算學的輕鬆
※ 編輯: TalkToMe (114.37.238.104), 11/12/2015 23:15:38
推 yvb: 相信原PO是太久忘了, 加上腦袋一時打結.
→ yvb: 快去複習一下吧. 不然真要願主/菩薩保祐你學生了:P
噓 kuromu:
推 zealeliot: 原po講的問題，可以想成題目說的1000N跟200N就是平均力
→ zealeliot: 了。另外 題目是出的不大好。問施力期間兩者的加速度
→ zealeliot: 比較正確。的確兩者分離後加速度就沒了
推 zs111: 這題不就跟在無重力狀態下互推一樣嗎?
→ zs111: 施多少力  就會得到多少反作用力
推 TellthEtRee: 為什麼要除以二@@
推 TellthEtRee: 這題的瑕疵是在於 語病【A對B施的力】指的不是【A施
→ TellthEtRee: 於B的總力】 除此之外 是沒有什麼瑕疵的。
→ TellthEtRee: 可以理解成A用手推B的某個部位1000牛頓
→ TellthEtRee: 然後同時B也用手推A的某個部位 200牛頓
→ TellthEtRee: 最好不要A和B手推手 這樣比較說的通
推 maplefff: 除以二是甚麼東東，F+(-F)=0，內力相消，除以二是哪來的
→ maplefff: 反作用力的值也跟摩插力沒關係
→ maplefff: 你施多少力，反作用力就是多少
→ maplefff: 如果真的要說的話推力是來自電磁力跟它的作用力
→ maplefff:                                     反
→ maplefff: 整篇有點莫名其妙阿，我都不知道該說甚麼了