作者mantour (朱子)
看板Physics
标题Re: [问题] 请教保守力
时间Sat Jun 30 23:37:48 2007
※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之铭言:
: ※ 引述《idyllic (flatlander)》之铭言:
: : 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
你讲的情况是弹簧本身也跟着路径转弯时才会发生
也就是假定最後弹簧的形状和走过的路径相同
idyllic版友讲的是只有弹簧终点沿着路径走
弹簧始终都是沿着起点到终点的直线
也就是说当你绕着一个乱七八糟的路径回到原点时
弹簧的伸长量是0 , 而不是路径长
一般我们讲的都是後者
因为所谓的保守力
是指系统沿任意途径回到原状时
过程中做的总功为0
在前者的情况下,这里的回到原状就不单单只是有弹簧的终点要回到原处
还要求弹簧也回到原来的状态
今天你如果把弹簧绕过一个柱子
再拉回原点
这样系统根本没有恢复原状
所以作功当然不为0
: 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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