作者condensed (heuristics)
看板tutor
标题Re: [解题] 国三物理 台车运动
时间Mon Nov 4 18:35:55 2013
※ 引述《KDDKDD (KDD)》之铭言：
:
:
: 这一题 出现了一个国中不教的观念
:
: 那就是所谓的动能和位能
:
: 其实是和某一个状态下比较
如果是讨论某个物理量的变化量，
(。)的变化量 = 後来的(。) - 原来的(。)
这没有疑问。
如果是讨论(。)这个值本身，
对位能来说，没有选择零点，意义是含糊的。
可是对诸如速度、加速度、动能等等，意义是明确的。
不需要涉及参考基准的比较，因为这里的定义是独立且绝对的。
我们在推导功动能定理时，是在证明 外力作功＝动能变化，
自然地我们会得到 末动能-初动能，
这不蕴含动能必须经由对参考基准的比较才有意义。
反之，位能则是一定要去假设零值得点，与动能的情况是全然不同的。
具体点，当我们说一个物体的速率是多少时，意义很明确，
我们不需要刻意去强调是与速率为0来作比较。这里和任何推导无关。
我们可以推出冲量动量定理，不代表动量本身一定要和某个基准比较才有意义。
动量变化 = 末动量－初动量,
这是我们对动量变化的定义，与推导其他定理的过程无关。
:
: 所以国中的公式
:
: 没告诉学生
:
: 位能是地面对基准 动能是以速度0当基准的
:
: 我在教公式推导时
:
: 对这项非常要求
:
:
:
: --
:
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
: ◆ From: 220.143.236.192
: ※ 编辑: KDDKDD 来自: 220.143.236.192 (11/04 15:01)
: 推 condensed:动能的基准何意？动能的公式应该是唯一且绝对的。 11/04 15:18
: → KDDKDD:和初速度0的动能比较 11/04 15:19
: 推 aladean:你算的答案跟我算的一样耶~~~只是没选项可以选 11/04 15:20
: → condensed:动能的公式是绝对性的，没有可调的参数。 11/04 15:27
: → condensed:为能可以任意选定零位面，动能则否。 11/04 15:28
: → condensed:也就是说我们不能任意地选定某种运动状态下的动能为零 11/04 15:29
: → KDDKDD:我的理解是动能是一个物体原来静止，在受到作用力之後便加 11/04 15:44
: → KDDKDD:加速。它所得到的动能是总共的作用力对它所做的功。 11/04 15:44
: → KDDKDD:动能公式的推导是静止到有速度的作用力所做的功 所以应该 11/04 15:45
: → KDDKDD:是默认V=0的这段过程吧! 当然正常我们也不会选其他速度 11/04 15:46
: → KDDKDD:的动能下当作0啦 所以要说绝对也没什麽问题 11/04 15:47
: → KDDKDD:我所要强调的是 国中只有直接丢公式给学生 所以学生并不 11/04 15:51
: → KDDKDD:清楚公式是怎麽来的 所以我会很强调原始公式是怎麽推导来 11/04 15:52
: → condensed:我想强调的是 速度为零的动能就是零 不存在参考基准 11/04 15:57
: → condensed:因为动能值不像位能值可以因参考基准的改变而改变 11/04 15:58
: → KDDKDD:更正 以上速度全改成速率 11/04 15:59
: → condensed:动能是一个恒正的值，用任意的速度做参考基准使得动能可 11/04 16:00
: → condensed:以有负值出现的想法，是不对的。 11/04 16:00
: → KDDKDD:我懂您的意思了 你是认为我的说法中 可以把任意的V 都 11/04 16:11
: → KDDKDD:当作动能=0吗？ 可是我的说法中 有讲到这种情形吗？ 我不 11/04 16:11
您以下这段叙述，给我的理解是这样子。
※ 引述《KDDKDD (KDD)》之铭言：
: 这一题 出现了一个国中不教的观念
:
: 那就是所谓的动能和位能
:
: 其实是和某一个状态下比较
若否，就要再烦请您详细解释了。
字面上看，我不知道「动能和位能都必须和某一状态比较」之意为何。
: → KDDKDD:是有讲 一般我们都把V=0当作动能推导的依据？ 11/04 16:13
: → KDDKDD:一般情况下 不会把其他的V下的动能当作0 这样就变成类似 11/04 16:14
: → KDDKDD:增加的动能OR减少的动能了 11/04 16:14
: → KDDKDD:动能恒正 也是建立在以V=0的公式推导下成立的 只是动能不 11/04 16:16
推导功动能定理，不需要假设初速为零。
dW=F˙dr= d(Ek) 即可从所得结果，定义动能的形式。
: → KDDKDD:像位能那样 可以自由选定零位面 (只是国中都直接认定地平 11/04 16:17
: → KDDKDD:线) 我这样讲对吗？ 11/04 16:17
动能不需要定义零点值，位能必须要。
: → KDDKDD:我发现我文中那句 改能能量的比较 是相对於某一个情况下 11/04 16:19
: → KDDKDD:的比较 这样比较恰当 感谢您 11/04 16:20
可是我看不出这样的叙述很洽当啊。
「相对於某一个情况下的比较」指的是什麽意思？
「能量的比较」是什麽意思？同一个参考系里不同时刻的能量变化？
如果您的意思只是要表达：
「能量的变化，就是後来的能量减去原来的能量。」
那这个叙述对任何物理量都是成立的，不是仅只是能量而已。
我们对变化量的定义就是如此。
「变化量」应该是在一开始学习物理就必须知道的「定义」，不是仅适用於动能和位能。
所以我不清楚您所说国中不教的概念为何，这应该是国中物理在一开始就必须说明的。
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 180.206.230.103
1F：→ oodh:我记得我跟朋友讨论过，这跟相对论有点关系；我本身也不是很 11/04 18:50
2F：→ oodh:懂，不过某位物理教授有丢出几个名词大家可以去了解一下： 11/04 18:50
3F：推 oodh:「惯性座标系」、「最适、参考惯性系」 11/04 18:53
4F：推 oodh:因为我後来没空去深究，简单的了解下，他们认为在地球上最适 11/04 18:55
5F：→ oodh:的惯性系就是以地球作为质心的惯性系。 而惯性系决定之後，速 11/04 18:56
6F：→ oodh:度在计算动能时，就不会有相对性.... 吧…… 可能是我误解了 11/04 18:57
7F：→ condensed:和相对论无关，这都是在牛顿力学的框架下就能讨论的。 11/04 18:57
8F：→ condensed:「速度变化」和「速度」两者的定义不同，就这样子而已。 11/04 19:00
9F：→ condensed:而「位能变化」意义很明确，「位能」则比较含糊。 11/04 19:01
10F：→ condensed:选择位能零点是必须，选择速度(动能亦然)零点是多余 11/04 19:05
11F：推 oodh:不是这样吧，如果V甲=10 V乙=20，後来乙减速到10。 在地面 11/04 22:22
12F：→ oodh:上的丙，观查到的乙 ΔV=10 释出动能是 1/2M (400-100) 11/04 22:23
13F：→ oodh:但甲观察到的乙 是相对速度 10 减到0 ΔV一样是10 11/04 22:24
14F：→ oodh:但这样一来，动能变成要用 1/2m (100-0)来算；这样就不合理了 11/04 22:25
15F：→ oodh:也就是说，不能只是用「速度变化，不随观察位置而改变」来想 11/04 22:25
16F：→ oodh:动能算的是 v平方。 11/04 22:25
※ 编辑: condensed 来自: 180.206.230.103 (11/05 04:10)