作者rbingo (咩.....)
看板tutor
标题Re: [解题] 国中理化
时间Tue Feb 22 03:33:02 2011
: 因为空气释放的位能 = 气球上升的位能 + 维持等速所需的动能
: ^^^^^^^^^^^^^^
: 浮力做的功 = 增加的位能 + 重力做的负功
: 因此在这整个系统中(连空气、气球一起看)，能量是守恒的
: 单看气球，其能量也是守恒
: 因此答案为B
:
我认为答案也是B，但看法与你不同，
先从能量守恒出发，整个宇宙为能量守恒，
或是说一个系统和外界的能量合为定值。
所以可以说系统增加的能量 = 外界损失的能量
空气减少的能量 = 气球增加的位能
动能是气球原本就保有的，前後并无产生变化，
能量守恒要描述的是，能量不会无中生有，所以哪里多了就一定会在别的地方少了。
或是功能原理来看，
当系统与外界的能量交换仅是藉由力来作功，不包含热和光等其他形式，
则系统的动能变化 = 所有外力作功合
气球的动能变化 = 重力作负功 + 浮力作正功
气球动能变化为零，则重力作的负功就会等於浮力作的正功
另外，"维持等速所需的动能"这句话很怪，
等速度运动是牛顿第一运动定律的"惯性"，即物体力平衡下的自然状态，
当有阻力存在的情况，阻力会对物体做负功，此时要维持动能不变，
才需要其他的力来作正功。
关於位能，他是一种真实的能量，地位与动能相等，
主要是用来描述两个物体间有交互作用力(超距力)存在时，
两个物体间的距离大小会影响该能量的大小，
位能的大小即为抵抗交换作用力而改变其位置所需作的功。
以重力位能为例，
将一颗静止的苹果用手施力非常缓慢向上移动一段距离h，并静止在该处，
前後过程并无动能的变化，所以
後来的位能 - 原本的位能 = 手施力所作的功
手施的力=重力，所以位能形式为 mgh
就像一颗苹果在树上静止，苹果落下时可以将树下的牛顿打晕(作功)，
苹果的一开始的动能为零，为何可以对别人作功呢?能量从何来呢??
这时候位能就理所当然的跳出来救援拉~~~
(C)选项错误的原因可能是在
气球在上升时，上方附近的空气会往下"跑"，
气球增加的位能 = 空气减少的位能 + 空气增加的动能
所以空气的能量变化不只是位能上的变化而已。
欢迎其他高手讨论指教。
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◆ From: 140.115.221.167
※ 编辑: rbingo 来自: 140.115.221.167 (02/22 03:34)
※ 编辑: rbingo 来自: 140.115.221.167 (02/22 03:36)
※ 编辑: rbingo 来自: 140.115.221.167 (02/22 03:44)
1F：→ bibo9901:在大气中手持铁块使其等速上升 (铁块密度远大於空气) 02/22 11:12
2F：→ bibo9901:铁块获得的位能MgΔh必大於空气损失的位能mgΔh 点解? 02/22 11:12
3F：→ rbingo:有"手持铁块"的话，当然会多了一个手的外力作用 02/22 11:18
4F：→ rbingo:铁块增加的位能 = 手外力作正功 + 浮力坐正功 02/22 11:20
5F：→ rbingo:浮力为空气对铁块作功，等於空气失去的能量。 02/22 11:21
6F：→ bibo9901:为什麽铁块增加的位能 = 手外力作正功 + 浮力作正功 02/22 11:27
7F：→ bibo9901:而气球增加的位能 = 空气减少的位能 + 空气增加的动能? 02/22 11:27
8F：→ bibo9901:还是能证明空气减少的位能 + 空气增加的动能=浮力作正功? 02/22 11:28
9F：→ bibo9901:那我在真空中(没空气没浮力)拉气球等速上升 02/22 11:29
10F：→ bibo9901:气球增加的位能=空气减少的位能+空气增加的动能=0 ? 02/22 11:30
11F：→ bibo9901:应该改成气球增加的位能=外界减少的位能+外界增加的动能 02/22 11:30
12F：→ rbingo:手拉气球上升，手一定有对气球作功阿! = = 02/22 12:59
13F：→ rbingo:在真空中用手拉气球，就 气球增加的位能 = 手外力作正功 02/22 13:01
14F：→ rbingo:请注意原本的题目是没有"手的拉力"在作功 02/22 13:02
15F：→ rbingo:总合而言， 气球增加的能量 = 外界损失的能量 02/22 13:03