质点系的功能原理和机械能守恒定律不应忽视的条件物理与工程 1)人抛球的功w=球得到的动能(1/2)mv。^2=0.5*2*12*12=144j 2)机械能守衡,(1/2)mv^2=mgh+(1/2)mv。^2 v=(2gh+v。^2)^1/2=(2*10*26+12*12)^1/2=25.7m/s 3)功能原理 wf=mgh+(1/2)mv。^2-(1/2)mv^2=495j 1)人抛球的功w=球得到的动能(1/2)mv。^2=0.5*2*12*12=144j 2)机械能守衡,(1/2)mv^2=mgh+(1/2)mv。^2 v=(2gh+v。^2)^1/2=(2*10*26+12*12)^1/2=25.7m/s 3)功能原理 wf=mgh+(1/2)mv。^2-(1/2)mv^2=495j 做功其实是改变一个系统总能量的一种方式.(另一种方式是热传递!!)
当系统仅仅是一个质点的时候,做功改变的是这个质点的动能.而当系统是由几个相互作用的质点组成(即一个质点系)的时候,,做功改变的是这个质点系的势能和其中质点的动能(即是整个系统的机械能).
这里显然是第二种情况.即由地球和一桶水组成的一个系统.
首先假设人提着一桶水保持静止状态,由于在竖直方向上和水平方向都没有位移,所以人没有对这桶水做功. 这里很多人会问,既然没有做功,那么为什么人会感到累呢?? 原因其实很简单.因为系统中由于存在保守力(这里是重力),所以系统将自发的把系统的势能转化成其中质点的动能(这里是水桶的动能,地球看成是相对静止的).而人对这桶水的力对于整个地球一桶水系统是外力.目的就是阻止这个自发过程.所以人会感到累.
然后人从静止到具有一定速度的水平前进的过程中,人将对整个系统做功,原因是水桶的动能增加了.虽然这里势能不变.
最后人以一定的速度保持匀速的水平前进,因为水桶的速度一定,即动能保持不变,势能也保持不变,所以整个系统的机械能保持不变,因此人不对系统做功.(其实此时水桶在水平方向上没有力的作用) 这里人仍能感到比空手走路要累,原因和最开始谈到的一致,即是 "人对这桶水的力对于整个地球一桶水系统是外力.目的就是阻止这个自发过程.所以人会感到累!"我说~~~~你既然把水提起来了,就已经做了功~~你往前运动,你就一定会有个力向他做功,你只能无意识的感觉没有向前用力,那是因为你向上的力大于你向前的力~~~还有,你在竖直方向上没有位移,但是你为了维持水的重力势能~~你当然也会有个力来与之平衡~~~如果你不动你的能量不会为此消耗~但是你向前动了,就意味着你向前的力做了功,你想想看,在考虑一切因素的情况下你能在无力的情况下移动一个物体吗~!?实际上是对水做了功,虽然在竖直方向没有做功,但在水平方向却消耗量能量,人身体的内能转化成了水在水平方向的动能,还有就是克服地面摩擦的热能,空气阻力等所消耗的能量.实际上人在这个过程中一定是做了功的,他要克服跟地面的阻力前进所以在水平方向上一定做了功的.而且人即使举着水桶不动,也照样累,是因为肌肉一样要张紧要消耗人体的生物能的.上面的答案已够详细,如果你还需要更简单的答案就是: 功和能的定义的区别
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