能量守恆定律的問題。rt重力勢能也是保守力為什麼沒有被列入式子中

2021-03-22 06:30:29 字數 5682 閱讀 7523

1樓:匿名使用者

注意看題目,題目中第一句話就說了是在水平面上。

請用能量守恆定律的角度解答機械能為何增加1/2mgh?

2樓:11223344我

重力做負功mgh,對應得有mgh的動能轉化為重力勢能,但是這不會影響物塊的機械能。拉力對物塊做正功1/2mgh,對應有1/2mgh的其他能量轉化成物塊的機械能,所以物塊機械能增加1/2mgh。

關於能量守恆定律的問題?到底開發了什麼能量!!!永動機!!!

3樓:上等福爾牌摩絲

不知道啊。這個想法是在是很奇葩,好像確實能夠違背定律,但我認為一定是沒有違背定律的。

而且,這種摩擦係數為0,絕對真空的東西做不出來的。

4樓:山太陽

樓主既然是初中生,應該還沒有學習圓周運動、萬有引力,不一定清楚赤道重力小的原因。

赤道重力與兩極重力的差別,一般是忽視的,一旦要考慮,那平時的一些觀念可能就要改變。

我只擅長中學物理,大學的也不是很了解,下面是我的一些質疑:

1.赤道重力小是因為自轉引起的,赤道附近自轉速度較大,所以物體在赤道的能量是否需要考慮動能?

2.從赤道到兩極,自轉速度變小,物體經過固定軌道時,是否與地球發生作用力,能量有轉移?

3.作為自轉的地球,上面的物體有離心的趨勢,即遠離地軸的趨勢,所以能否輕鬆把物體運到兩極?

5樓:匿名使用者

好吧,看來樓上幾位都不知道樓主在說什麼

估計樓主應該是初中的吧,肯定沒接觸過微積分在勻強重力場中重力做功的計算是w=mg(h2-h1)在非勻強重力場中,重力做功必須用積分!!!!不能用初始場強一概而過w=σm*dh*g(h)

非勻強的東西基本上都要微積分,不能用初場強等效!

而且初中課本裡不是說了重力是保守力麼,做功與具體路徑無關至於具體重力做功的計算,應根據以下式子計算w=gm(1/r1-1/r2)

式中g為萬有引力常量,m為地球質量,r1為起始地到地心距離其次還有

gm/r^2-4(π/t)^2rcosa=g式中r指某地距地心距離,g指當地重力加速度,a是當地緯度,t是一天的時長

6樓:風中的雞蛋殼

你的重物不可能在不消耗功的情況下自動從北極滑回赤道,物體不可能在不受外力的情況下從低處上公升到高處。

實際上也不可能在不消耗功的情況下從赤道滑到北極。

赤道上重力較小的原因有兩個。

第一是赤道半徑比極半徑要大,也就是相對於地心來說赤道比北極要高。所以物體不可能在不消耗功的情況下從低處滑到高處,也就是從北極到赤道。

第二是赤道的圓周速度比北極要大。因此從赤道向北極運動相當於旋轉半徑縮小。我們知道在相對座標系中離心力是向外的,從赤道向北極移動需要克服離心力。

這就相當於乙個旋轉的圓盤,你讓乙個物體從邊緣移動到中心不可能不做功。

所以,當我們設想乙個物體停留在地球表面時,重力的作用使它向北極運動,這時重力對它做功。離心力的作用使它向赤道運動,這時地球自轉慣性對物體做功。如果重力的作用大於離心力的作用,那麼物體會在重力作用下一直加速向北運動,穿過北極後會被重力減速,最終拉回來,如果沒有摩擦力的話會圍繞北極擺來擺去。

反過來離心力作用大於重力,物體會圍繞赤道運動。就算你有乙個足夠大的初速度讓它運轉一整圈,最終離心力和重力做的功總和一定為0。不存在速度越來越大這回事。

7樓:心的流浪

我們知道,地球不是標準球體,赤道離地心較遠,兩極略扁,因此是乙個橢球體;其次,地球自轉,赤道附近速度最大,具有線速度,而兩極附近只有角速度,沒有線速度。

我們把lz提出的問題分兩步進行分析,首先,假定地球沒有自轉時,分析如下:

點1為赤道地面處,點2為距離赤道h處,點4為極點地面處,點3為距離極點h處,極點到地心為r,赤道到地心為r,點3、點4處的g為g2,點1、點2、點5處的g為g1,;

1)、按照lz的說法,物體在1處抬公升到2處,做功w1=mg1h;

2)、在2處我們給物體乙個初速度,使物體沿著軌道23運動到3處,該過程中,物體的動能變化量為w1;

3)、物體從3處到4處過程,重力做功w2=mg2h;

4)、物體在4處沿著軌道41回到1處,該過程中,物體的動能變化量為w2;

按照lz的說法,w1+w2=0,而w1w1,但是由於w1+w2<0,因此,整個過程中,物體沿著12341運動時,在起點1時和終點1時,速度是保持不變的,並不會增大。

根據三角關係,我們知道,當s12=s34=h時,23和14不平行,只有s15>s34時,53和14才有可能平行,此時才有w1+w2=0;並且有mg1s15=mg2h;

其次,假定地球是乙個標準球體,有自轉時:

此時,根據第一張圖,由於r=r,因此,軌道23平行於軌道14,物體在點1、點2、點3、點4處的線速度分別為v1、v2、v3、v4,很明顯,01)、(看第二張圖)將物體從a移動到b(即第一張圖中1到2),在這過程中,人對物體的做功為w1=mgh1,同時,由於物體距離地心更遠(見第二張圖),因此,在2處比在1處的線速度增大了,因此,地球對物體做功△w=1/2m(v2²-v1²),

2)、物體沿著軌道23運動,該過程中,物體的動能變化(沿著軌道23方向)為w1,同時,沿著地球自轉方向的動能變化為△w1=-1/2mv2²;

3)、物體從3到4過程,重力做功w2=mgh2;

4)、物體沿著軌道41回到1處,該過程中,物體的動能變化(沿著軌道41方向)為w2,同時,沿著地球自轉方向的動能變化為△w2=1/2mv1²;

根據以上分析可知:

w1+w2=0

w1+w2>0

因此,整個過程中,物體的速度越來越快,這是因為有△w的存在,即地球的自轉動能轉變為物體的機械能。

將以上兩個情況結合在一起就是lz的提問了,那麼可以得出的結論是:該系統可以成立,但是,該系統不是永動機,而是利用地球的自轉能量轉換成物體的機械能。

8樓:

你的前提是 高度相等,所以移動不需要能量?

但是,你高度相等,勢能不同啊。我們平時根據高度來判斷勢能大小那是因為g相等,歸根結底,重力做功不是因為高度差,而是因為能量差~

你要不做功從赤道移到北極,需要造的是等勢軌道,而不是等高軌道,也就是赤道要比北極高一點

現在是等高,那移動到北極就是相當於爬坡,速度要減小而不是等速率

9樓:

首先,機械能守恆的條件是保守系統,即場力所做的功只與質點起點和終點的位置有關,而與路徑無關,一般的物理問題中,考慮重力加速度不變時,即為保守系統,可以認為機械能守恆,也就是你題目中講的,在北極或赤道,重力所做的功完全轉化為動能。

但你所說的系統中考慮的重力場已經是非定常的,不能在你軌道轉換的過程中不考慮地球這個物體,而只用機械能守恆(勢能與動能的轉換)。

你所說的系統是地球和那物塊共同組成的系統,獲得初始的速度後,兩者不過在不停振盪而已(不考慮摩擦和空氣阻力)。

10樓:千迴百轉來到這

我感覺你們這倆同學的想法肯定不正確。現在時間太晚了,我有空再想想、再看看你的問題和他人的回答,再回答你吧。

你不很急吧?

11樓:月影

答:首先,摩擦係數你做不到0,摩擦力與真空無關,所以一定有摩擦力。然後你拉物體一定有拉

力,有沒有阻力是相同拉力作用下產生加速度大小的問題。你從北極到赤道有力有位移,所以

12樓:匿名使用者

抽成真空要做工麼?每次都要抽成真空,要抽掉多少空氣?不不要能量麼?還有摩擦力。。。

13樓:軒轅午洛

不知bai道你有沒有考慮到,不同du地區的zhig值雖然不同,但它dao是漸變的,並非從g1直接回變成g2。

忽略摩答擦,當你從赤道運往北極時,g1沿曲線增加至g2,從北極運往赤道,沿同一條曲線減小為g1,那麼利用微積分我們可以算出兩者做得功的大小是相等的,符合能量守恆定律。

14樓:匿名使用者

低處到bai高處,重力勢能增加,動能

du會減少

zhi,高處到低處,動能增dao加,重力勢能減少,說白了你版開始給他加了個動能之權後,整個系統就是在重力勢能和動能間來回轉換而已,而動能和重力勢能的總和並沒有變。物塊運動越來越快是不可能的。

15樓:虛空大師

你要清楚摩擦係數不可能為0,而且地球引力會對物體做功你不可能通過什麼軌道讓物體直內接回到容北極,因為在回到北極的過程中引力會阻礙物體回去,如果你不對它施加力,不可能讓物體擺脫引力回到出發點。如果按你說的,物體就會在地心左右來回運動,而且運動的距離會不斷減少,最後停止在地心。廣州初三的學生學得這麼快嗎?

這些都是高中的東西吧

16樓:愛吃蔥薑蒜韭菜

只回答前半部分,後面說的有點混亂

做的功是犧牲了一部分重力勢能,並不是憑空出來的能量

17樓:匿名使用者

物體如果速度發生改變是需要能量的。。。

18樓:匿名使用者

我個人覺得啊,雖然說得很有道理,但是這種情況一定不會發生,我覺得不是初三學生能提出來的。你覺得如果在北極建造乙個巨大的真空物體,物體在裡面運動,速度會不會越來越快啊???

19樓:

物理學的這麼深入。。

20樓:趙曉朔

注意,赤道上轉速500公尺/秒,兩極不轉,「離心力」做功不可忽略!

一道物理題目~關於能量守恆問題的

21樓:匿名使用者

樓主的問題提得不錯,這裡面有乙個誤區。

根據力的做功的特點,我們將力分為兩種,一種是保守力,保守力做功的特點是做功的大小與物體的運動路徑無關,只與始末位置有關,如重力、彈性力和電場力。第二種是耗散力,耗散力做功的大小與物體的運動路徑有關。

在樓主所提的問題中,手機受到很多力的作用,而其中既有保守力(重力),又有耗散力,如人的拉力、空氣的摩擦力等。簡化一下手機在豎直方向上的受力,可以認為手機只受重力和向上的拉力作用,兩者乙個是保守力,另乙個是耗散力。這樣的兩個力做的功不能互相抵消,所以手機的總能量會改變的。

22樓:匿名使用者

你錯了,動能不變,勢能增加,說明了有外力對手機是做功的。這個外力就是使手機勻速上公升的除了重力的那個外力。它對手機做功。

提醒一點,合外力不做功。不等於每個外力都不做功

對於你的補充,我看可以這樣理解,重力在這段過程中是做負功的,也就是說物體的動能轉化為重力勢能,而除了重力以外的外力對物體做的功從而增加的物體的動能,正好抵消了這部分動能的減小。所以,物體才會勻速上公升。

23樓:桃行者

首先,這是符合能量守恆定律的。

根據動能定理,合外力做的功等於物體動能的變化量,

物體在上公升過程中,動能不變,故合外力不做功,因為合外力為0,此處無矛盾。

此時物體可看作只受兩個力(忽略阻力),使物體上公升的拉力和重力,

拉力做正功,重力做負功,因為重力做負功,所以物體重力勢能增加,故沒有矛盾。

樓主之所以有疑問,是忘了,重力勢能的增加與合外力做功無關,只與重力做功有關,動能增加量只與合外力做功有關。

故動能可以不變,合外力做功為0,重力勢能也可增加。

關於能量守恆,應該是機械能守恆,此題中機械能包括重力勢能和動能,除了

重力外還有其他力在做功,故機械能不守衡,因為有外力做功,故不違反機械能守恆定律,守恆是有條件的。因為機械能包括重力勢能,所以能量是對於物體和

地球這個系統說的,是系統具有的,故此處外力是指除了重力的力。

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