作者k0185123 (Ethan)
看板Physics
标题Re: [问题] 功能原理的题目
时间Mon Jul 12 00:30:36 2010
※ 引述《pop10353 (卡卡:目)》之铭言:
: 在光滑地面上摆一长方体(质量M),在长方体上摆一木块(质量m)
: 以水平初速v向右滑行,木块和长方体摩擦力为f
: 最後木块相对於长分体静止的瞬间问,木块相对於长方体滑行距离?
: V
: m> 口-->
: M> |二二二二|
: --------------------
: 我的解法一
: 看m: -f*ΔXm= 1/2*m*Vc^2 -1/2*m*V^2 得 ΔXm
: 看M: f*ΔXM = 1/2*M*Vc^2 -0 得 ΔXM
: 所求ΔXmM = ΔXm-ΔXM
: 但是後来发现 把两式相加
: f*ΔXMm = 1/2*(m+M)*Vc^2 - 1/2*m*V^2
: 会比较快
: 但我有两个观念上的问题
: 1.我认为这是整个系统下去看
: W=f*ΔXMm=ΔEk=Ek後(质心动能)-Ek前(m的动能)
这里的ΔEk要注明是"站在m上看M的动能变化"
: 这个想法是正确的吗?
正确,这跟约化质量有关
观念一:能量是相对的,在不同的座标系算能量,会有不同的答案。
但是能量的差值并不会改变。
观念二:不管在哪个座标系,力的量值都不会改变。
做法:直接站在M上看m
∵ μ = Mm/M+m = 约化质量(最底下有证明连结)
--> --->
∴ W = 合力做功 = |F(Mm)| * |ΔXmM| * cos(180°) = ΔEk
ΔEk = 0 - 0.5*μ*(VmM)^2 ; 此为在M上看到的m的动能变化
其中,VmM为"最初"M看m的速度,即为 V- 0 = V(因为那代表"初动能")
--> -->
∴ |ΔXmM| = [0.5 * Mm/(M+m) * (V) ^2]/|F(Mm)|
By the way,在高中,都会将(1/2)*μ*VMm^2称为Eki,内动能。
: 2.如果是正确的话 那要怎样判别 f的正负? 因为以整个系统来看的话
: f为内力 对m为负 对M为正
: 还有是ΔXMm还是ΔXmM 又是差一个正负
: PS.读了一天的书脑袋有点乱...
f正负?那个正负只表方向哦!而你写的f绝对大於零。
事实上,你那两式的f并不是真正的"F向量"..因为你已经把方向化为+-了。
但若写为向量,并且令向右为正的话
那麽对m来说,是-f;对M来说,是+f。
ΔXmM = ΔXm - ΔXM = m对M的位移 = M看m的位移。
ΔXMm = ΔXM - ΔXm = M对m的位移 = m看M的位移。
完整的写法是
--> ---> -->
F(Mm).ΔXm = ΔEkm;F(Mm)表M给m的作用力
--> ---> -->
F(mM).ΔXM = ΔEkM;F(mM)表m给M的作用力
这样就没问题罗
约化质量请参考wikipedia,在此不详细证明@@a
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%B4%84%E5%8C%96%E8%B3%AA%E9%87%8F
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
1F:推 pop10353:研究一下哈哈 07/12 00:42
※ 编辑: k0185123 来自: 140.112.196.163 (07/12 00:52)
2F:推 pop10353:懂了谢谢你哈 07/12 16:16