作者chendaolong (JoJo A Go!Go!)
看板Physics
標題Re: [請益] 一題國中物理(功與能)
時間Mon Dec 7 00:22:02 2009
假設摩擦力有作功
先不考慮熱量散耗
所以摩擦力作負功 δW = -∫F‧ds (誤1)
現在考慮熱量散耗了
根據熱力學第一定律
δQ = dE + δW
根據原PO的題目，dE = 0
現在又有外力作正功跟摩擦力作負功抵銷
所以δQ = 0
那請問誰提供熱量？
假設摩擦力所作的負功轉換為熱量 (誤2)
那為什麼摩擦力可以把功轉換為熱？
外界所施的力怎麼沒有轉換成熱？
重力對質點作功不能發熱嗎？
電磁力對帶電粒子作功不能發熱嗎？
為什麼就只有摩擦力所做的功會發熱？
熱力學第二定律講的是熵增加 dS = δQ / T
不是(δW/T)增加
摩擦力產生熱量而使熵增加
那為什麼(功/溫度)沒有增加？
再假設摩擦力部分做功也部分散熱 (誤3)
那我們怎麼計算它做多少功？散多少熱？
為什麼一定要根深蒂固有摩擦力作負功的觀念？
(怎麼感覺大家都跟浴缸男的女友一樣，認定了卻又解釋不出所以然)
解決了某項問題
卻延伸了好幾項問題
這樣有意義嗎？
(我感覺這篇一定會被噓 = =
不要噓爆就好 囧rz...)
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 114.27.159.41
1F：→ chendaolong:如果國中就灌輸摩擦力會作功，那到了大學研究所甚至 12/07 00:42
2F：→ chendaolong:當老師，一輩子都會認定摩擦力作負功。就算觀念轉得過 12/07 00:43
3F：→ chendaolong:來，那也浪費了不少時間了... 12/07 00:44
4F：→ chendaolong:功能定理只是熱力學第一定律的特例而已... 12/07 00:47
5F：推 microball:從國中開始教導區分 保守力/非保守力 的觀念會比較好 12/07 01:09
6F：推 gj942l41l4:地板不會動...摩擦力給地板的能量只好以熱的形式散逸 12/07 01:44
7F：→ gj942l41l4:但就物體而言...摩擦力不作功、δQ=0我認為滿合理的... 12/07 01:44
8F：→ gj942l41l4:只是大家忽略了地板，如果今天物體是在滑車上就... 12/07 01:45
9F：→ gj942l41l4:當然也可能把整個環境視為一個系統... 12/07 01:46
10F：→ chungweitw:就物體而言, 摩擦力怎會不作功? 12/07 01:46
11F：→ gj942l41l4:熱能是位能的角色...只是摩擦力非保守力所以回不來 12/07 01:46
12F：→ gj942l41l4:說錯= =作負功 12/07 01:46
13F：→ gj942l41l4:這時後摩擦力為內力...第一定律也會符合... 12/07 01:47
14F：→ gj942l41l4:以只上是某小高三胡言亂語XDDD 有錯請幫忙指正... 12/07 01:48
15F：推 gj942l41l4: ^^^^ 囧 這兩字交換... 12/07 01:50
※ 編輯: chendaolong 來自: 114.27.159.41 (12/07 02:56)
16F：→ chendaolong:物體跟桌面摩擦生熱，就物體而言他也會感受到熱，誰 12/07 03:08
17F：→ chendaolong:提供熱量？ 12/07 03:08
18F：推 chungweitw:1. 因為等速, 所以桌面給物體有一個 -F 的力 (摩擦力). 12/07 03:12
19F：→ chungweitw:所以作功是 -FS 12/07 03:12
20F：→ chungweitw:2. 誰提供熱量? 摩擦力. 微觀是電磁作用力的拉扯 增加 12/07 03:13
21F：→ chungweitw:了物體裡面的 oscillators 的 .5kx^2 12/07 03:13
22F：→ chungweitw:3. FS+(-FS) = 0. 所以看來物體受到淨功=0. 這樣物體 12/07 03:19
23F：→ chungweitw:能量應該不變. 所以怎會有摩擦生熱? 12/07 03:20
24F：→ chungweitw:如果你要且有辦法的話, 把微觀的粒子的運動都算進去 12/07 03:21
25F：→ chungweitw:的話, 那麼摩擦力作的功 = -FS + 這些微觀的功 ( 熱 ) 12/07 03:23
26F：→ chungweitw:兩者加起來應該依然不是零. ( 我從能量守恆知道的) 12/07 03:26
27F：→ chungweitw:可是這是很奇怪的說法. 摩擦力 一般指的是一個巨觀現象 12/07 03:26
28F：→ chungweitw:所以我們把 -FS 認定是摩擦力做的功,其他的我們不知道 12/07 03:27
29F：→ chungweitw:怎麼算的就當成熱. 12/07 03:27
30F：→ chungweitw:而桌面和物體摩擦生成的熱會等於FS (這熱不專屬物體) 12/07 03:28
31F：→ chungweitw:雖然這邊說"熱", 但其實是熱力學裡面的 E 12/07 03:29
32F：→ chungweitw:以上是我的看法. 不認同的話, 請指正 12/07 03:29
33F：→ chendaolong:"其他的我們不知道怎麼算的就當成熱"那熱力學第一定律 12/07 20:00
34F：→ chendaolong:還有什麼用？δQ=dE+δW不就是用來算熱的嗎？ 12/07 20:01
35F：推 gj942l41l4:熱量來源是摩擦力對桌子作的功 但桌子內能不被改變 12/07 20:23
36F：→ gj942l41l4:所以這些功以熱的形式跑出 12/07 20:24
37F：→ gj942l41l4:就物體來看...δQ=0、dE=0、δW=0是對的 12/07 20:25
38F：→ gj942l41l4:但就桌面來看..dE=0、δQ=δW=摩擦力做功 12/07 20:25
39F：→ gj942l41l4:怎麼會沒有熱量來源? 12/07 20:26
40F：推 chungweitw:你告訴我 你有去算過 熱 嗎? 那就是我們不會算的. 12/07 21:25
41F：→ chungweitw:這就是熱力學有用的地方. 如果你連熱都會算, 那就 12/07 21:25
42F：→ chungweitw:全部用力學下去算就得了 12/07 21:26
43F：→ chungweitw:再說清楚一點....在物體產生的摩擦熱 是桌面對物體裏 12/07 21:29
44F：→ chungweitw:面這些 oscillators 等等做的 微觀 正功. 12/07 21:29
45F：→ chungweitw:他和 -FS 負功 是兩回事. 12/07 21:29
46F：→ chungweitw:但是我們在算力做功就單純 FdS積分. 所以摩擦力做功 12/07 21:30
47F：→ chungweitw:就單純 -FS. ( 因為物體的CM 最後的確是移動 S ). 12/07 21:31
48F：→ chungweitw:當然, 你可以argue 摩擦力作功的計算是否有意義. 12/07 21:32
49F：→ chungweitw:但是就從最基本的定義來看, 就是有做功 12/07 21:33
50F：→ red0210:哦 所以以這題來說 外力做的功全轉為熱量囉!! 12/07 22:24
51F：推 TellthEtRee:chungweitw解釋很清楚囉^^ 12/08 23:40
52F：→ red0210:呃... 嗯 我終於看懂chungweith大的說法囉~前一推沒搞懂XD 12/09 00:08
53F：→ sxkyz:是不是說,"巨觀"摩擦力有作負功,"微觀"摩擦力就沒作功,因為 12/09 01:32
54F：→ sxkyz:微觀下就沒有摩擦力這東西 12/09 01:33