作者Beachboy (天煞孤星)
看板Physics
标题Re: [问题] 请教保守力
时间Sat Jun 30 23:09:47 2007
※ 引述《idyllic (flatlander)》之铭言:
: ※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之铭言:
: : 这两天在想一个问题。
: : 保守力可以这样说:在两点之间,某力若作功和路径无关,则此力称为保守力。
: : 弹簧,大家都知道弹力是保守力。
: : 但我想到一个情况,好像无法符合上述定义。
: : 例如两个端点间的弹簧,有两个轨道,一是直线,另一圆弧形轨道。
: : 同样这两点,弹簧在圆弧形轨道上的伸长量一定比较多,作功也比较多。
: : 那这样作功就和路经有关了,怎麽会是保守力?
: : 一直想不通,希望各为大大帮我解惑。
: : thanks~
: 功是力和位移的内积,你忘了他们是向量
: 例如一个走直线,另一个走半圆
: 假设弹簧力 f 跟 dx 夹角θ,半圆半径 r
: 那麽走直线你必须作的功是 2kr^2
: 走圆弧需作的功是 \int( k(2 r sinθ)(2rdθ) cosθ )_0^{pi/2}
: (积分范围从 0 到 Pi/2, \int 代表积分)
: 积积应该会跟上面的答案一样
我是有想到他们是向量
但如果,换个更简单的情况好了。
想像一个直角三角形 , A、B是斜边的两端。
同样两个端点,弹簧从A沿着斜边(直线)拉长到B,手作功W。
但若先经过直角,再转弯到B,手作功W'。
很明显,两边长>第三边。 那这样一定是 W' > W 。
所以我开始怀疑,一开始推文那位大大说的,是不是只有一维的弹簧才适用?
其实,还有一个极端的情况可以想像。
例如从某点出发,再回到原来的点好了。
假设不拉弹簧(出发和回来都在原点),作功0。
但如果绕着类似蜗牛圆形状的轨道绕了几百圈,也是同样到原点。
那可以想见,放开之後,物体回到原点时候,速度有多快。那作功就很大了。
这....是怎麽回事?
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1F:推 joshux:照你这样叙述那应该就不是了 不然可以用数学的定义去看 06/30 23:31
2F:→ joshux:看能不能找到f使得F=grad f 06/30 23:32