作者MOONRAKER (㊣烏笨禿,又笨又禿)
看板Physics
標題Re: [問題] 力的作功會隨著觀察者不同而改變嗎?
時間Tue Jul 1 20:27:53 2008
※ 引述《JayLyl ()》之銘言:
[前略]
: 我的想法是這樣 有台馬達捲線拉物體前進
: 像
:
: ▓----------◎
: 物體 馬達
:
: 這台馬達要做功多少 就看馬達是否在台車上
: 在台車上的話 需要能量Tc
: 在地面上的話 需要能量Te
: 應該是這樣吧...請指教
: → Naturalist:我目前的想法是 其實Tc Te是在不同座標系下 描述的同一
: → Naturalist:個值 他們之間要比較大小話是需要換算的....
: → Naturalist:重點在於 很明顯馬達輸出的能量只會有一種 不會兩種吧?
他不是同一個值,根本是在兩個座標下不同的兩個observation導出的兩個值。
我們現在考慮一個發電機,他裝在某汽車上,該車以 v 的速率在路上行駛。
這發電機裡面有一個往復零件ε,他會以 u 的速率在發電機中前後循環移動
運動方向平行汽車前進方向,假設中間沒有減速過程,也就是說不是簡諧運動
也就是 +u → -u → +u → ...
現在我們以不同的參考座標來描述ε的運動,則會得出不同的結論:
* 以引擎為參考點:ε固定以 u 的速率做往復運動。
* 以地面為參考點:ε的速率不斷改變,t=2T 時是 (v+u),t=2T+1 時又是 (v-u)
在這兩種速率的觀察下,計算ε的瞬時動能(不是平均動能),則會得到兩種
不同的結果,但這兩個結果分別也只對參考到的那一個座標系有意義。
假設現在發電機發生爆炸,ε以其運轉的速率,向前飛脫,打到汽車板金,那
麼板金受到的動能就是 0.5.m.u^2 。
而假設現在汽車突然爆炸解體,ε以其運轉的速率向汽車前進方向前飛脫,擊
中路上一棟便利商店的自動門,那麼此自動門受到的動能是 0.5.m.(v+u)^2 。
這兩種動能分別對導出它們的observation 有意義,但互換到另外一邊的狀況
中就
毫無意義。這顯示對不同的frame 可以得出不同的動能,但每一個計算也
並不是對所有的observation/frame 等價。兩者間可以轉換,但是必須在觀察
速率/速度的時候就轉換,實際上就等於轉換座標系。
從相對速度計算出動能其實是一種「資訊削減」的過程:算出來的動能中沒有
任何方向或參考點的資訊。這樣的物理量離開它的參考座標就失去意義。而因
為動能缺乏這些資訊,除非另外講明,要轉換成另外參考座標下的動能也是不
可能,或至少是不實際的。
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◆ From: 59.115.221.206
1F:→ Naturalist:有沒有意義要看所需的情況 就好像作標系A要傳達訊息給 07/01 20:37
2F:→ Naturalist:B時 相互的轉換就有意義阿 07/01 20:38
3F:→ Naturalist:我知道個別的數值是只有在同一個作標系上才有效(我 07/01 20:41
4F:→ Naturalist:上一篇有講) 只是不同作標系之間溝通訊息時就須要轉 07/01 20:42
5F:→ MOONRAKER:「座標系A要傳達訊息給B」,好空洞的辭彙啊! 07/01 20:42
6F:→ Naturalist:換~ 07/01 20:42
7F:→ MOONRAKER:請舉例說明「傳達」好嗎?我物理很爛 07/01 20:43
8F:→ MOONRAKER:喔對了,這是第一個,請說明「傳達」。第二個,請說明 07/01 20:43
9F:→ MOONRAKER:不用牽涉基本觀察結果,從導生資訊(如動能)就可以直接 07/01 20:43
10F:→ MOONRAKER:「轉換」,並「傳達訊息」的方法。 07/01 20:44
11F:→ MOONRAKER:我期待你霹靂的見解喔! 07/01 20:44
12F:→ Naturalist:我本來就有說動能的完整敘述須要標明作標系阿 你沒看 07/01 20:46
13F:→ Naturalist:我的文章嗎.................. 07/01 20:46
14F:→ Naturalist:說話蠻嗆的 不錯喔 呵呵.... 07/01 20:54