作者hareluyac (牧-重度傲嬌控)
看板Physics
標題Re: [題目] 自己想到的，關於物體承受與反作用力
時間Tue Jul 13 19:59:22 2010
今天上班時來了一封信...
我一時三刻又沒有辦法用專業的方式回應他
只覺得照理來說他是錯的
為了避免再度受到攻擊
我把單位改一下
請各位高手幫忙解說一下他的提問吧
鐵鎚給雞蛋100kgw的力，雞蛋會不會給鐵槌100kgw的反作用力
(我想這裡是他記錯了...我明明是說用100kgw的力量敲雞蛋，不然我的解答不就鬼打牆 )
如果說雞蛋無法承受100kgw的力，假設20kgw的力使雞蛋破掉，所以雞蛋只會給20kg的反作用
力，而剩餘80kgw留在鐵槌上使鐵槌繼續移動。
以上是原po的說法。
第一、力與動能是兩回事
碰撞只會有三種結果，如圖一(1)A部分動能給B所以AB都會繼續移動但方向被改變A動能減
少B動能增加。(2)A全部的動能給B，A靜止B以A一樣的動能方向移動(設AB質量相同)。(3)B靜
止不動，A以原本動能相同但方向相反移動。
圖一、碰撞三種結果(不考慮其他外在因素如：摩差力等)。
http://www.megaupload.com/?d=7K5M7IFH
今天假設狀況但是B被破壞了而A沒有靜止這只代表A的動量沒有完全給B，不代表力不能完
全給B。
如果力給予的量一定要與動能轉移的量一樣，那(2)與(3)的狀況A受到的反作用力會不一樣
。
雞蛋受20kgw的力時會破掉，而超過20kg的力都不能給予雞蛋，這樣會造成給予20kgw、100kg
、1000kgw、10000kgw的力時雞蛋的碎片都會飛的一樣遠，現實真的是這樣嗎？如果不是就證
明雞蛋可以受超過20kgw的力，如果有受到超過20kgw的力那反作用力一定也超過20kgw。
再者，如果鐵鎚一頭是平的，另一頭是尖的。以10kgw的力打雞蛋，用平的那頭雞蛋不會破
，而用尖的那頭雞蛋可能就破了，這代表力量的集中於否來決定雞蛋破不破，與雞蛋得到
多少力無關，因為尖的那頭施力10kgw使雞蛋破掉，反作用力是10kg。而平的那面施力20kg
雞蛋才破，但反作用力是20kgw，所以都是雞蛋破掉，但不能証明作用力給予雞蛋多寡。
如圖二(藍線：動能方向、黑線：球給予牆的反作用力、紅線：強給球的反作用力)，球撞
擊到牆壁時會反彈是因為動能的方向被改變，但是改變的方向與反作用力卻不同方向，如
此可證明反作用力並不完全決定物體反彈時的動能方向，所以也不能以物體有沒有彈回來
而決定是否有反作用力。
圖二、反彈示意圖。
http://www.megaupload.com/?d=DF821XMH
第二、討論的前提是否正確
題目在探討鐵鎚給雞蛋100kgw的力，雞蛋會不會給鐵槌100kgw的反作用力。如果雞蛋真的
只能承受20kgw的力，所以也只能給鐵槌20kg的反作用力，這不能證明鐵鎚給雞蛋100kgw的力，雞
蛋不會給鐵槌100kgw的反作用力，因為你只能給20kg的力，所以鐵鎚給雞蛋100kg的力這個
前提有問題。
原po回:
所以我一開始不就說雞蛋吃不到100kgw的力了嗎?
我可是說"用100kgw的力量鎚雞蛋喔…"
第三、作用力與反作用力是接觸瞬間發生的事情，型態改變為之後發生的事情
既然如此，那為什麼還有受力物體能承受多少力量的問題？因為能不能承受都是力量給予
之後的事情。既然力量已經給出去，反作用力也立即產生，而雞蛋破掉是在反作用力產生
之後，所以不會有雞蛋只能承受20kgw力量的說法。
論點有誤請提出，以上。
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1F：→ lostbook:別這樣，說不定是國中生，想當初我發現時也是跟達文西發05/11 21:56
2F：→ lostbook:現新大陸一樣興奮~05/11 21:56
3F：→ christs:嗯 愛迪生被蘋果打到頭05/11 22:00
4F：→ lostbook:筆誤，是哥倫布才對，剛剛想到物競天擇，所以一時搞混了05/11 22:01
5F：→ p20162:達文西是發明要你命三千的人
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 118.168.161.64
※ 編輯: hareluyac 來自: 118.168.161.64 (07/13 20:01)
6F：→ boyzone66:你有點誤解作用與反作用力 畢竟這沒有靜態平衡 07/13 21:54
7F：→ chungweitw:用100kgw的力量敲雞蛋 這句話有點怪 07/13 23:23
8F：→ hareluyac:不不，上面是我收到的信的內容啊= =，我知道它是錯的 07/14 00:50
9F：→ hareluyac:可是越扯越多，讓我不太知道怎麼去回應了 07/14 00:51
10F：→ chungweitw:不是..這句話是你一開始文章的出發點. 07/14 00:52
11F：→ chungweitw:甚麼是 "100kgw的力量去敲雞蛋"? 力 是要打到東西之後 07/14 00:53
12F：→ chungweitw:動量在單位時間的改變 才顯現出來的. 07/14 00:53
13F：→ chungweitw:沒有敲到東西之前, 說有xx kgw 的力 是很奇怪的. 07/14 00:54
14F：→ chungweitw:所以, 如果雞蛋給你 20kgw 的反作用力, 那麼你給雞蛋 07/14 00:55
15F：→ chungweitw:的敲擊力就是 20kgw. ( 假設敲擊過程中, 雞蛋不動.. 07/14 00:56
16F：→ hareluyac:我當初的定義是"以鎚到牆壁的衝擊力=反作用力=100kgw" 07/14 00:56
17F：→ chungweitw:因為如果動了的話, 還要把雞蛋的 質量*加速度 算進來) 07/14 00:56
18F：→ chungweitw:那定義是沒有意義的. 07/14 00:57
19F：→ hareluyac:同樣的力道拿來敲雞蛋而已.= = 07/14 00:57
20F：→ chungweitw:沒有所謂同樣的力道.... 07/14 00:57
21F：→ chungweitw:也許你要說 同樣速度的鐵槌. 07/14 00:58
22F：→ hareluyac:如果不用手，同樣的加速度呢(F=MA 鐵鎚質量&一定速度) 07/14 00:59
23F：→ hareluyac:是這個意思沒錯 07/14 00:59
24F：→ chungweitw:觀念應該是 敲了之後, 鐵鎚速度變慢 ( 假設除了雞蛋 07/14 01:01
25F：→ chungweitw:以外, 沒有其他外力 ). 而這速度的變化約略是 07/14 01:02
26F：→ hareluyac:嗯，我是說損失的動能部份為施與作用力及反作用力抵銷 07/14 01:03
27F：→ chungweitw:F*撞擊時間 / 鐵鎚質量. F*撞擊時間 就是動量變化. 07/14 01:03
28F：→ chungweitw:不該去討論 "原始力量 和 "剩餘力量". 因為 力 只有在 07/14 01:04
29F：→ chungweitw:打到的那時候顯現出來. 07/14 01:04
30F：→ hareluyac:所以討論的點就在於"撞擊的瞬間有沒有與打牆壁相當的反 07/14 01:06
31F：→ hareluyac:作用力"...然後就多了上面那一串，很堅持的= = 07/14 01:06
32F：→ chungweitw:所以我只有看到你的第一段就沒花時間往下看了. 07/14 01:07
33F：→ chungweitw:如果問題很簡單的就是 "撞擊的瞬間有沒有....". 07/14 01:07
34F：→ chungweitw:那 "有". 就作用力與反作用力. 07/14 01:08
35F：→ hareluyac:所以討論的點就在於"雞蛋是否承受了跟牆壁一般的衝擊力" 07/14 01:09
36F：→ chungweitw:上面 "假設雞蛋不動" 那段備註是錯的..忘了它 07/14 01:10
37F：→ hareluyac:如果有的話，那就應該有相應的反作用力。而同樣的反作用 07/14 01:10
38F：→ hareluyac:我可以問一下為什麼...0.0 07/14 01:10
39F：→ chungweitw:喔..我所謂 "有" 是說 作用力 = 反作用力. 07/14 01:12
40F：→ chungweitw:看來我誤解你那句話的意思. 07/14 01:12
41F：→ chungweitw:你是要問 牆壁 和 蛋 嗎? 07/14 01:12
42F：→ hareluyac:是啊，上上篇有我原本的定義。鐵鎚衝擊牆壁會彈回來 07/14 01:13
43F：→ hareluyac:因而有100kgw的衝擊力，但衝擊雞蛋未彈回來。證明沒有 07/14 01:13
44F：→ chungweitw:牆壁可以承受比較大的衝擊力啊..雞蛋很容易破XD 07/14 01:13
45F：→ hareluyac:100kgw的衝擊力，因而證明衝擊力未達100kgw 07/14 01:14
46F：→ chungweitw:所以你可能要問..給定相同初速, 第一次撞牆, 第二次撞 07/14 01:15
47F：→ chungweitw:雞蛋. 雞蛋破了, 牆壁沒破, 何者受力較大? 07/14 01:15
48F：→ hareluyac:問題的意思是這樣沒錯，我當初是問他反作用力何者大 07/14 01:16
49F：→ hareluyac:一樣意思，可他堅持一樣大 07/14 01:16
50F：→ chungweitw:答案是 牆壁. 原因是 對於撞雞蛋來說, 鐵鎚的動量改變 07/14 01:17
51F：→ chungweitw:小, 而且撞擊時間比較長. 07/14 01:17
52F：→ hareluyac:然後就收到這封信了，上面說法是動能不能代表力量給予否 07/14 01:18
53F：→ chungweitw:"動能不能代表力量給予否"<= 沒錯. 07/14 01:19
54F：→ hareluyac:可擺明了雞蛋就沒有相同於牆壁的反作用力... 07/14 01:21
55F：推 k0185123:......為什麼用MU放圖...用Imageshack阿.. 07/14 21:32
56F：推 louis925:你還是可以給雞蛋100kgw的力，但是時間極短 07/15 02:33
57F：→ louis925:所造成鐵鎚的動量變化極小可忽略 07/15 02:33