Re: [解題] 國中理化

[stampete (貓頭鳥)]

※ 引述《imvlg (  )》之銘言：
: 1.年級：國中理化 總複習
: 2.科目：總複習
: 3.章節：南女98數理資優班考題
: 4.題目：
: 5.想法：
: C10.一氫氣球升空後在某個階段呈現等速上升的情形，若不計空氣阻力，僅考慮空氣浮力與
:     重力的作用，下列敘述何者正確？
:    （A）氣球動能不變，位能卻持續增加，可見能量守恆定律仍有不成立之處
:    （B）由於位能持續增加，故浮力與重力對氣球所作的功總和不為零
:    （C）氫氣球上升所增加的位能，與氫氣球體積相同的空氣下降相同高度所損失的位能
:         大小相等
:    （D）氣球所受的浮力大於所受的重力
: 想法:我覺得四個選項都是錯的...可以幫忙我看看哪裡想法有盲點嗎,謝謝
: (A)能量守衡,力學能不守衡
這段話我完全同意
: (B)浮力=重力,合力為零,所以作功總和為零
浮力的來源是甚麼呢?
: (C)同體積空氣比同體積氫氣重,位能=mgh,高度同所以空氣損失位能較多
這裡老師您已經說出答案了阿XD
: (D)僅受浮力和重力,等速所以兩力相等
完全同意

選項中不好回答，在此提出我的想法

浮力的來源=>重力場下"排開流體的重"，這是因為如此定義浮力既簡單又明瞭

而物理本身就是一門(盡量)以簡單規律來描述大自然的學問



但讓我們探究的深一點，當氣球不斷向上浮起，他勢必會不斷取代上方的空氣

那些空氣到那兒了呢?

自然是被排到下方"前一刻氣球所在的位置"

所以浮力是由空氣所提供，浮力做的功 => 空氣給與氣球的能量

意思就是，空氣損耗的位能 => 給與氣球變成浮力做的功

選項C老師的想法完全正確，空氣下降所損耗的位能 與 同體積的氣球上升所得到的位能

不一樣大!!  如果下降的空氣釋放的位能較多，那多餘的能量跑哪兒去了呢?

相信各位老師已經有個底了

因為空氣釋放的位能 = 氣球上升的位能 +  維持等速所需的動能
    ^^^^^^^^^^^^^^
    浮力做的功     =  增加的位能    +  重力做的負功

因此在這整個系統中(連空氣、氣球一起看)，能量是守恆的

單看氣球，其能量也是守恆

因此答案為B



這題嚴格說起來已經挑戰到"力"的本質，就算給大學生做都不見得能做的對

果然是資優考題:D

: E11.一焦距為 f 的凸透鏡置於x＝0 的位置，主軸和水平的x 軸重合，x 軸上有一光點位
:     於透鏡的左側，光點到透鏡的距離大於f 而小於2f，若將此透鏡沿x 軸向右平移2f的
:     距離，則在此過程中，光點經透鏡所成的像點相對於x＝0 的位置將：
:    （A）一直向左移動（B）一直向右移動（C）先向左移動一段距離，然後光點消失
:    （D）先向右移動，接著向左移動（E）先向左移動，接著向右移動
:                                                 成像位置
: 想法:光點移分成三部份:(1)左側F-2F間往F移動      右側2F外遠離透鏡(向右)
:                       (2)左側F內往透鏡移動      左側F內靠近透鏡(向右)
:                       (3)右側F內遠離透鏡        右側F內遠離透鏡(向右)
: 所以我選B
這題我感覺原po老師是看錯題目?  題目的意思是

2f   光   f      鏡========>

鏡子是往右拉遠喔!老師的想法部分似乎搞錯方向了

如果方向沒錯的話，我想答案應該是E吧

: B32.取 0.05M 70mL 的HCl(aq)與0.10M 30mL 的NaOH(aq)混合後，溶液中的[H＋] 值為若
:     干M？
:    （A）0.5（B）0.05（C）5×10－3（D）5×10－4（E）5×10－5
: 想法:我選C
:    0.05*70 - 0.1*30
: ----------------------=5×10－3
:         70+30
這題我與老師想法同
: BEH54.如圖
: http://vip.iplayer.com.tw/home/attachment/201102/21/15969_129830836341mS.jpg
: 想法:
: 有疑問的是I2, 觸點向b端移動則電阻變小 那麼電流應該是變大,為什麼會是變小呢>"<
這題我也與老師想法同

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 118.166.139.48
推 buttercrab:物體的位能增加不就是重力做的負功＝浮力做的正功？
→ buttercrab:還是我對你的說明理解錯誤?XD
如果重力負功 = 浮力正功，抵銷後能量為0

那就沒有多餘的能量增加重力位能啦
→ buttercrab:不過你對於能量交換那段我覺得很有參考價值
→ buttercrab:只是 氣球等速上升 所以動能沒有增加啊
就因為沒有能量提供的話動能會被重力作的負功降低

所以才有一部分能量去抵銷重力作的負功，讓氣球的動能維持一定

其實這就是完全以能量觀點來看，我才會說這是挑戰"力"的本質XD
※ 編輯: stampete        來自: 118.166.139.48       (02/22 02:20)
推 buttercrab:其實我對於位能(勢能)的看法 常常把它當成假想能
推 imvlg:感謝,透鏡那題我看成是移動光源了Orz,另外同樓上,我一直覺得
→ imvlg:重力位能似乎不算是真正的能量,我都當它是重力可以做的功
※ 編輯: stampete        來自: 118.166.139.48       (02/22 02:22)
→ imvlg:總覺得越想有點越混亂了>"<
推 YmemY:重力位能  就是將重力作的功 乘上負號  就對了
→ YmemY:    變化
→ stampete:其實以我學的來說(物理畢)，"力"才不能真正算東西，一切
→ stampete:依能量看才準。就像"磁力線"在物理學中也已被淘汰
推 YmemY:氫氣上升跟空氣下降同樣距離，位能變化卻不一樣大的原因是
→ YmemY:在這題中氫氣的質量比空氣的質量小
推 YmemY:還有  在"相信各位老師已經有個底了"下面那兩個等式可以說明
→ YmemY:一下嗎? 不懂等式成立的理由..謝謝
推 lariat:空氣釋放的位能  GOOD！ 很棒的想法
→ bibo9901:那你怎麼解釋  在一真空中 手持鐵塊使其等速上升  ?
→ bibo9901:或是在大氣中手持鐵塊使其等速上升 鐵塊密度遠大於空氣
→ bibo9901:因此鐵塊獲得的位能MgΔh必大於空氣損失的位能mgΔh
→ Ertkkpoo:原PO對於第一題選項B位能解釋有誤，YmemY那篇才是對的
推 hsnukevin:保守力做功=位能變化量的負值 重力做負功=位能增加吧
→ hsnukevin:這樣感覺是重複計算到了
推 Qmmmmnn:你錯了，能量與系統的關係是密不可分的，你混淆了