作者new188 (188)
看板Physics
标题[问题] 被一个简单的高中物理问题混淆...
时间Tue Dec 20 02:11:59 2011
这是我在家教时遇到某一题然後困惑了..
以下题目是我设计的，只把我卡住的地方呈现出来
物体质量m，从高处自由落下，落地时接触地面前瞬间速度为Vo
接触地面後瞬间速度为V，与地面接触时间为t，问:
接触地面瞬间，物体受地面平均作用力F为?(重力加速度为g)
答案是
F=m(V-Vo)/t
还是
F=m(V-Vo)/t + mg?
根据解答的逻辑，答案是2
这又衍生出另一个问题:重力是否会影响反弹後的速度大小?
也就是固定初速Vo，两物体在铅直方向上做正向碰撞(g方向)
那麽在有重力场及无重力场两种情况下末速V是否一样?
(A物体初速Vo，B物体静止且固定住；mB>>mA)
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◆ From: 114.41.74.61
1F：推 misstoomuch:我想应该是2没错 因为他关注在"接触地面瞬间" 所以除 12/20 02:28
2F：→ misstoomuch:了速度改变造成的力 还要考虑地面的正向力 12/20 02:29
3F：→ misstoomuch:如果是问已经反弹的状态 那答案应该是1的形式 12/20 02:30
4F：推 misstoomuch:而且我想题目应该改成:接触地面"时"瞬间速度为V 12/20 02:32
但我想说在接触时即使时间短，
也是一段时间，况且这段时间内物体速度不断在变化?
5F：→ misstoomuch:另外衍伸问题:当然会呀 如果没有重力 状况等同水平碰 12/20 02:36
※ 编辑: new188 来自: 114.41.74.61 (12/20 02:36)
6F：→ misstoomuch:撞(重力不影响) 铅直碰撞则有外力持续作功 会有一加速 12/20 02:37
7F：→ misstoomuch:度要考虑 12/20 02:37
8F：→ misstoomuch:抱歉 我不太懂你修文中的问题耶 = = 我考虑的很简单 12/20 02:42
9F：→ misstoomuch:物体有碰到桌子 那就要考虑正向力 只有这样 12/20 02:43
10F：→ misstoomuch:假定现在V=Vo=0 那是静止物体没错吧 那桌子对物体的施 12/20 02:43
11F：→ misstoomuch:力就回归到F=正向力 静物置於桌上 12/20 02:44
12F：推 condensed:我觉得答案是 F = m(V-Vo)/t - mg 12/20 11:11
13F：推 buttercrab:不好意思 那个v 比v0大 还是小? 如果是小又不为0 12/20 13:45
14F：→ buttercrab:原po考虑的是某时段内的接触情形罗 12/20 13:46
15F：→ buttercrab:如果是大 可能是像水球破裂的状况 那答案跟2就不一样 12/20 13:47
16F：→ buttercrab:一般来说 如果t是全程时间 V会是0对吧 12/20 13:48
喔 拍谢 我单纯只是想考虑物体自由落下碰撞地面时所受冲量的问题
所以一般情况是V<Vo，接触时间很短
我会混淆主要是因为我觉得物体受重力作用时做碰撞，
若是重力会影响碰撞後速度，那平均作用力应该为F=m(V-Vo)/t
也就是此值已经包含了物体本身的重力mg?
※ 编辑: new188 来自: 140.125.96.115 (12/20 15:10)
17F：推 mozart39:我觉得答案是 F = mg-m(V-V0)/t.. 哈 12/20 17:27
18F：推 Griffiths1:显然是2 12/20 17:55
19F：推 ntust661:我反而觉得是 1 12/20 20:12
20F：→ ntust661:不好意思 我没看清楚你的题目 12/20 20:13
21F：推 profyang:净力产生冲量m(V-V0) 不是很明显是2吗? 12/20 20:14
但是净力不是已包括mg了吗?为何最後还要把mg加回来?
22F：推 ntust661:平均作用力不应该包含重力的 12/20 20:17
23F：→ ntust661:因为在碰撞过程中 你画冲量图可以知道 重力影响会 = 0 12/20 20:18
碰撞过程中重力不影响两者接触力吗?
不会因为重力的关系使两者之间多个正向力N=mg?
24F：→ ntust661:所以我还是觉得 1 是对的 12/20 20:18
25F：推 profyang:受地面作用力啊~所以加上重力合力造成的冲量是m(V-V0) 12/20 21:13
嗯嗯 我想法跟你应该是一样的 碰撞时的作用力已包含重力了
所以我认为最後不该再加上mg 而我这边说的作用力也是合力、也是净力
※ 编辑: new188 来自: 140.125.96.115 (12/20 22:25)
26F：推 buttercrab:恩 可是 题目是地面给物体的平均作用力 12/20 22:46
27F：→ buttercrab:根据物体做力图列式 F=ma 其中F包含重力与地面力 12/20 22:47
28F：→ buttercrab:所以 小弟浅见 还是有mg才是对的 各位觉得呢 12/20 22:48
29F：推 spencer90235:分析地面受力比较清楚 12/20 22:54
30F：推 zealeliot:我觉得是2 平常我们说的碰撞其实没有考虑两物间重力 12/21 01:14
31F：→ zealeliot:因为平常碰撞的重力太小了 如果深入考虑应该是要加上 12/21 01:14
32F：推 ntust661:楼上 那不觉深入考虑@@...那是极限出来的结果XD 12/21 02:03
33F：→ zealeliot:你的极限意思是比出来的结果还是? @@ 12/21 02:11
34F：推 nomoyang:2。因为碰地t秒内，mg也有给物体冲量 12/21 12:07
35F：推 profyang:啊?我看错题目吗?你不是问"受地面平均作用力F为?"这个吗? 12/21 13:28
36F：→ profyang:这加上重力才是它受到的净力啊~ 12/21 13:28
37F：→ profyang:仔细看了一下原PO题目所述,答案应该是F=m(V+Vo)/t+mg才是 12/21 13:45
38F：推 ntust661:冲量图上要画的是冲量 不是力@@... 12/21 13:56
39F：推 profyang:等等 或者是我会错意了 原PO要问的F究竟只是正向力还是 12/21 14:25
40F：→ profyang:"整个地球对球的作用力"?如果是前者答案是2,後者就是1了 12/21 14:26
41F：→ profyang:不过照题目的叙述和一般这种题目的逻辑 地面对球作用力 12/21 14:27
42F：→ profyang:应该就只是指正向力而已吧 12/21 14:27
43F：→ profyang:所以正向力+重力=球所受到的合力 12/21 14:28
44F：推 goonadiet978:个人是支持ntust661的论点，若只问地面给的平均作用 12/21 14:39
45F：→ goonadiet978:力，那就是单纯的Y方向的动量时变率，若是问球受到的 12/21 14:40
46F：→ goonadiet978:净力才要把重力再拉进来，而净力=F-MG(正负号表方向) 12/21 14:41
47F：→ goonadiet978:再做碰撞的时候时间通常是极短的，此时的重力加速度 12/21 14:42
48F：→ goonadiet978:造成的速度变化其实非常小，而平均作用力在瞬间产生 12/21 14:43
49F：→ goonadiet978:的加速度相较之下非常大，才是造成速度变化的主因 12/21 14:44
50F：→ goonadiet978:而Y方向的动量本来就没有守恒这样，有误请指教~ 12/21 14:45
51F：推 johnwalk7:原PO好帅 12/24 00:43
52F：推 MUMUKON:推profyang 普物 高中物理都是将地面作用力N与重力W分开看 12/25 12:39
53F：推 MUMUKON:地面的作用力要-W不过是 -(-mg) 所以2 无误 12/25 12:42
54F：推 realtemper:合力＝地面对物体之正向力+物体重力 12/26 01:23
55F：→ realtemper:(1) (2) 12/26 01:23
56F：推 Thomaser:恩..帮上面翻译就是:问合力平均值答案是(1)，若问地面对 12/31 01:03
57F：→ Thomaser:物体力的平均值答案就是(2) 12/31 01:04