關於你問的第一題 以下轉貼http://forum.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/viewtopic.php?topic=9070 黃福坤教授的一段留言 很好! 這是我經常反問很多高中生的問題 你能夠想到此問題 表示上課時真正有進入物理的情境 確實依照物理的定義 單次碰撞應該要以 碰撞前後動量變化除以 碰撞發生前後的接觸時間來計算! 但是我們考慮的氣體碰撞 並非真的類似一顆球來回撞牆壁 沒有撞到時不受力 想一想 實際的氣體 一立方公分約有 1019個氣體分子 因此每一個瞬間均有無數個粒子撞在器壁上 我們要算的是平均壓力 課本上取分子來回碰撞器壁一次的時間當作平均時間 計算該平均時間內碰撞次數(1次)與動量變化 然後還要乘以該碰撞時間內有多少粒子進行碰撞(此時是N個:在t=2L/vx時間平均每個粒子均碰撞一次) 以上計算 總作用力 F=Δpx/t * N 當然實際碰撞時間比以上時間更短 假設實際碰撞時間是 dt 則該時間內進行碰撞粒子數 = N *(dt/t) 動量變化一樣 作用時間變成dt 則總作用力 F=Δpx/dt * (N*dt/t) 與以上計算總作用力結果一樣 也就是確實實際作用力時間更短 若是取實際作用時間來計算(時間相差n倍) 則該時間內碰撞粒子數也減少n倍 每一次碰撞的動量變化並不改變 因為碰撞時間變成 1/n 所以每一次碰撞的作用力增加n倍 但是該時間內實際碰撞粒子數也減少 n倍 因此牆壁所受作用力 = 每一次碰撞作用力 * 碰撞粒子數 所得結果和 以所有粒子都碰撞一次的時間間距內作用力的計算結果一致 能夠如此做法 是因為單位時間內碰撞的粒子數 非常多 一立方公分約有 1019個氣體分子 想一想全地球上的人口僅有6*109 相差 109倍以上 --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 125.225.11.142