作者narep (narep)
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标题[问题] 系统内力可能会对系统作功?
时间Fri Apr 26 23:45:35 2019
https://i.imgur.com/hIzlVa7.jpg
想请问大家上面这个题目的观念。
如果把木块和长方体圈为一个系统，则它们接触面上的摩擦力是内力，假设木块相对於
长方体的位移是d,长方体在地面上移动L,则摩擦力f对木块所作的负功为-f(L+d),摩擦力
f对长方体作的正功为f L,摩擦力对系统作的功=-f(L+d)+fL=-fd，由此可知，系统内力
不一定不作功。
但是邱博文物理的讲义又写说"系统内力不作功，外力才会作功"，和这个题目有点矛盾
!
(如下图的观念二所述)
https://i.imgur.com/0xf4Qh9.jpg
跪求高手解惑啊！谢谢~
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1F：推 Eriri: 内力是可能会做功的 第一题就是例子 一般证明内力不做功 前 04/27 01:23
2F：→ Eriri: 提都是整个多质点系统是刚体 但第一题整个系统不是一个刚 04/27 01:23
3F：→ Eriri: 体 04/27 01:23
4F：→ Eriri: 至於跟第二个的矛盾 你要看英文 不要看中文的简短总结 英 04/27 01:25
5F：→ Eriri: 文那一段就有前提：when the mechanical energy is conserv 04/27 01:25
6F：→ Eriri: ed 04/27 01:25
7F：→ Eriri: 第一题中 mechanical energy并不conserved 是是是就是因为 04/27 01:27
8F：→ Eriri: 摩擦力产生能量耗损 在刚体中摩擦力是不会产生能量耗损 但 04/27 01:27
9F：→ Eriri: 第一题整个系统不是一个刚体 04/27 01:27
10F：推 Eriri: 也就是说 长方体跟木块之间有个相对的位移 整个系统就不是 04/27 01:31
11F：→ Eriri: 刚体 同时也让内力做功 产生力学能的耗损 04/27 01:31
12F：→ Eriri: 我一直都认为 第一题是个很好的物理例题 可以检验很多观念 04/27 01:31
13F：→ Eriri: 像是动量守恒 多质点系统 刚体 甚至热力学第一定律...你 04/27 01:31
14F：→ Eriri: 的疑惑其实在很多高中生甚至物理系的大学生都很常见 都是因 04/27 01:31
15F：→ Eriri: 为这些观念一直没有透过这个具体的例子得到很好的分辨跟强 04/27 01:31
16F：→ Eriri: 调 04/27 01:31
17F：→ Eriri: 其实 你最好不要把这些当作答案去背诵 而是去看看为什麽一 04/27 01:44
18F：→ Eriri: 般会有“内力不做功”这种说法 这种说法到底从何而来 前提 04/27 01:44
19F：→ Eriri: 是什麽 然後回头检验 04/27 01:44
20F：→ narep: 感谢一楼大大的回覆，想请问为何在力学能守恒的情况下，无 04/27 07:02
21F：→ narep: 论是刚体或是非刚体都满足内力不作功呢? 04/27 07:02
22F：→ Eriri: 非刚体的情况 力学能很难守恒的 内力很轻易的就会做功 只要 04/27 09:16
23F：→ Eriri: 两个质点间有相对位移 常常就会做功 04/27 09:16
24F：→ Eriri: 总之 你去检查一下力学能守恒 跟内力不做功 这些常见口号 04/27 09:18
25F：→ Eriri: 在”多质点”系统下究竟是怎麽来的 然後思考一下前提 就会 04/27 09:18
26F：→ Eriri: 很轻易就知道了 比起这样我说几个句子要来的好 04/27 09:18
27F：推 Eriri: 或者你看这篇讨论： 04/27 09:20
29F：推 Eriri: 虽然这篇答案的例子可能会让你混淆 因为这篇答案的例子 做 04/27 09:22
30F：→ Eriri: 的功是变成了整个系统位能 所以“系统的力学能”是守恒的 04/27 09:22
31F：→ Eriri: 但内力还是有做功 只是做的功是变成了位能 04/27 09:22
32F：推 Eriri: 反过来 你的第一个例子 做的功就是变成其他东西 可能是环 04/27 09:25
33F：→ Eriri: 境中微小粒子的动能 或者是木块或长方体的表面温度 之类的 04/27 09:25
34F：→ Eriri: 在这个例子里是不知道详细变成了什麽的 因为问题的资讯不 04/27 09:25
35F：→ Eriri: 够 只能统称变成了废热 04/27 09:25
36F：→ Eriri: 总之 你不要像背答案一样记忆什麽力学能守恒 内力不做功 04/27 09:26
37F：→ Eriri: 什麽的 而是想想那些东西到底怎麽来的 才会理解你的问题出 04/27 09:26
38F：→ Eriri: 在哪 04/27 09:26
39F：→ Eriri: 而透过具体例子 是最好检验跟思考观念的方式 04/27 09:27
40F：→ Eriri: 但你的问题 其实根据我的经验 很多高中生甚至物理系的大学 04/27 09:28
41F：→ Eriri: 生都还是有 只能说我们的物理教育终究还是不够好XD 04/27 09:28
42F：→ Eriri: 总之 有时候还要看 你定义的力学能到底是什麽 例如第一题 04/27 09:43
43F：→ Eriri: 如果把资讯假设的多一点 耗散的能量变成了木块或长体表面 04/27 09:43
44F：→ Eriri: 原子的震荡 或者变成空气其他粒子的动能 那麽你可以把力学 04/27 09:43
45F：→ Eriri: 能的定义加入震荡的位能 以前其他的例子 於是总力学能其实 04/27 09:43
46F：→ Eriri: 也是守恒的 04/27 09:43
47F：→ Eriri: 或者 像是我刚刚连结里的例子 系统本身不是刚体 但内力是 04/27 09:45
48F：→ Eriri: 彼此之间的重力 是保守力 所以做的功 可以透过重新定义新 04/27 09:46
49F：→ Eriri: 的量叫做位能 把力学能重新加入位能 而让现在新的力学能是 04/27 09:46
50F：→ Eriri: 守恒的 在这个例子中 内力做功只是将动能跟位能之间做转换 04/27 09:46
51F：→ Eriri: 上一段“以前其他的例子” 改成 “以及其他的粒子” （选字 04/27 09:46
52F：→ Eriri: 出错 抱歉） 04/27 09:46
53F：推 Eriri: 我要说的跟这篇文章一样 有了这篇文章 我就可以少打式子 你 04/27 17:14
54F：→ Eriri: 把这篇文章看完 就可以解决你的疑惑了 04/27 17:14
56F：→ Eriri: 我觉得我一开始的说法大概让你混淆 当我一开始说力学能的 04/27 20:57
57F：→ Eriri: 时候 我脑袋想的其实只有各质点的动能XD 总之 讲义里那段英 04/27 20:57
58F：→ Eriri: 文已经说的很正确了 不必管中文说什麽 04/27 20:57
59F：推 YmemY: 中文「超译」了... 04/28 08:37
60F：推 YmemY: 或者说，在讲义中这个讨论的情境下才适用，这样理解应该可 04/28 08:44
61F：→ YmemY: 以解决你的疑惑？ 04/28 08:44
62F：推 YmemY: 这里所谓内力不作功其实指的是「不计保守力做的功」。讲义 04/28 12:50
63F：→ YmemY: 情境中的内力是保守力，作功不计。为何不计？因为保守力作 04/28 12:50
64F：→ YmemY: 功表达成内能变化了。你的功能原理因此会变成：系统力学能 04/28 12:50
65F：→ YmemY: 变化等於非保守力作功总和。 04/28 12:50