作者blazestep (魔法少女變身)
看板SENIORHIGH
標題Re: [討論] W = F * s
時間Wed Jun 24 12:22:39 2015
仔細想了一下,如果長形木塊 M 獲得的動能來自真正的動摩擦作功,那麼我們也可推得,
小木塊 m 受到相同大小的負功,假設是 -10(J) 好了。那麼這 -10 (J) 究竟是造成小
木塊 m 的「什麼能量」的損失呢?這問題是有解的嗎?根據我們原先的直覺,長形木塊
M 獲得的動能應該只源自動摩擦作功,而非兩木塊間的熱交互作用,同理可得,小木塊 m
失去的動能應該可完全歸因於「M 對 m 的負功」,畢竟,我們沒碰過那種「溫度越低,
速率也越低」的例子(好像很怪?)。可是這等同暗示兩木塊的動能變化僅差一個負號:
delta Ek,m = W_Mm = - W_nM = - delta Ek,M
可是,根據我們的例子,它們的動能確實沒有這種關係。因此我得說,我認為我們依然
無法透過長形木塊 M 增加的動能來推知真實的動摩擦作功。
是的,自從看過下列模型之後,我也覺得,的確無法透過長形木塊 M 增加的動能來推知
真實的摩擦力做功。
http://imgur.com/eiDbszv
但是,我仍認為 M 獲得的動能只源自摩擦力做功。
根據上圖的模型,假設上面的尖點是小木塊 m ,而下面的尖點是長形木塊 M ,
而此圖發生時長形木塊 M 靜止(準備開始移動),
可以發現雖然對小木塊而言,接觸點位移只有小木塊巨觀位移的一半,
對長木塊而言,卻是完全多出的 d/2 ~
因為長木塊此刻本身並無移動,小木塊雖對長木塊有做功,其做功卻完全轉為熱能,
(我假設熱能的變化因是為變形所引起的振動)
長形木塊尚無動能變化。
而小木塊失去的動能,除了對長條木塊做功之外,也因為本身變形造成的動能轉為熱能而
失去。
假設接觸點位移為 【d/2】 ,而 d非常小且 M 靜止時,
小木塊對長木塊做功 Fk*d/2 ,長木塊對小木塊做負功 Fk*d/2 ,
長木塊的動能因為變形引發熱交互作用減少 Fk*d/2
小木塊的動能也因為變形引發熱交互作用減少 Fk*d/2
所以小木塊的動能共增加 - Fk*d/2(做負功) - Fk*d/2(轉熱能)= - Fk*d
熱能增加 Fk*d/2
長木塊的動能共增加 Fk*d/2(做正功) - Fk*d/2(轉熱能)= 0
熱能增加 Fk*d/2
所以,還是要知道接觸點位移才有辦法計算~ XD
※ 發現少打了一開始預備打的移動中做功的狀態 XD 好像啥都沒解釋到 XDDDD
※ 先出去等一下回來再打好了(?)
我主要以為小木塊對大木塊做功包含大木塊的動能 & 大木塊的動能散失
大木塊的動能完全源自做功,只是做功後又部分轉為熱能
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※ 編輯: blazestep (1.163.188.85), 06/24/2015 12:29:50
推 Philethan: WOW 分析得不錯啊!那個你寫的「長木塊的動能因為..」 06/24 12:30
→ Philethan: 後面是不是「增加」 Fk*d/2 ? 06/24 12:30
→ Philethan: 我好像看懂了,你是說長形木塊動能又減少了,變成內能 06/24 12:32
→ Philethan: 是這樣嗎? 06/24 12:32
→ blazestep: 對啊,就是這樣XD 06/24 12:33
推 Philethan: 就目前我的理解,你的意思就是,你認為兩木塊之間沒有 06/24 12:35
→ Philethan: 熱交互作用(Q),所以M的總能變化其實就等同於真實的 06/24 12:36
→ Philethan: 動摩擦作功,是這樣嗎? 06/24 12:36
啊,感覺好像是這樣(?)
但是這是無法量測的,因為熱會透過接觸面傳遞
我只是先單純假設熱的產生源於振動 (?) 實際上應該不僅如此
※ 編輯: blazestep (1.163.188.85), 06/24/2015 12:39:55