对牛顿力学的研究和讨论

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1、机械功的相对性和局限性.W=CF2t是影响机械效率提高的另一个因素力做机械功的同时也一定要做保势功,它耗能影响着机械效率的提高,保势功没有正功和负功之分。例如:用人或者电磁起重机匀速提升重力为G的铁块,上升高度为h,上升的时间为t,则人力F就要做两个功,一是机械功W=FS,另一个是保势功W=Q=CF2t(形变发热),W=CF2t是力做机械功时无法避免的,当有用功相同时,上升的时间越长,所做的保势功就越多,人或者机械(如电磁起重机)消耗的总能量就会越多,机械效率就会越低,工作效率也就越低(所有的机械都是如此),理论和实际是相符的,这是原来物理学无法解释的,在一般情况下,由于C值较小,力在做机械功

2、时,保势功是可以忽略的,但是在理论上要认清这一点(两种机械效率对比:Gh/Fs和Gh/)。3.4.机械功的相对性和局限性这里举一个教学中经常遇到的类似问题,一人提着一个物体,在匀速上升的电梯中,问人在上升的过程中,人对物体有没有做功?地面上的人回答:做功,电梯中的人回答:没有做功。回答的理由都很充分,做功意味着人要耗能,没有做功就意味着人不要耗能,不是吗?保势功在任何参照系都适用,引入保势功,对举重运动员来说,杠铃在空中的停留,也就有一定的物理意义。对牛顿力学的研究与探讨陈军摘要:在经典力学中,用力推车,车未动,认为推力没有做功。不用力肯定不做功,用了力还不做功,在理论上是不

3、是缺少了一个重要环节?本文认为推力是做了一种新的功,并且以理想的轻质弹簧,用等效的方法推导出计算公式W=CF2t,其大小与力的平方成正比,与用力时间成正比,C为常数,有待测量,文中介绍了两种测量方法。W=CF2t是力在保持物体形变势能不变时所要消耗的能量,它的实质是力的一种热效应,即Q=CF2t,是力学系统中普遍要遵守的。它将对物理学产生何种影响?有何重大发现和预言。关键词:经典力学,力的热效应,磁能加热器,角动量守恒,角动量不守恒。引言:在牛顿力学中,一种物理现象始终困绕着我们,例如:用力推车,车未动;电磁铁吸引铁块静止。尽管在用力的过程中,不断地消耗着能量,但由于在力的方向上没有移动距离,

4、物理学就不承认做了功,为什么会出现这种“出力不讨好”的现象呢?经过长期思考和研究,发现在经典力学中在做功与不做功之间明显缺少了一个重要环节。不用力肯定是不做功的,但是用了力,如上述两种情况,力还不做功.用力与不用力根本没有区别,这就是物理学在理论上所存在的严重不足之处。在力学中引入功的概念,目的就是用来度量能量转化的多少,但是,由于机械功的定义,造成了做功与不做功之间缺少了一环,我相信很多人都质疑过这个问题,问题是没有人提出一个合理的解决办法,用力虽然在力的方向上没有位移,然而,用力耗能是实实在在的,这部分能量是多少,如何来度量?整个物理学中也没有答案,如果增加了这一环,对牛顿力学有何影响?有

5、没有新的发现、新的应用、新的预言等问题,做一些初步的研究和探讨。1、用等效的方法来探究用力耗能的多少用力耗能的多少定性分析应该与力的大小和用力时间有关,简单地说,用力越大用力时间越长,消耗的能量就会越多,当力的大小不变时,耗能的多少与用力的时间成正比,是可以肯定的,而与力的大小是否成正比是不定的,这需要从理论上或者从实验中才可以确定,本文将从理论的角度来确定。从力的作用效果来看,一切物体受力时,都要发生形变,那么,物体形变的势能与功有什么样的关系呢?以轻质弹簧为例,在力F的作用下,将弹簧伸长X,在弹簧伸长的过程中,力F(F=KX)是不断增大的,此过程力是做机械功的,当力F不变时,弹簧的伸长X也

6、不变,弹簧所具有的弹性势能E=(1/2)KX2也不变,此时力F就不具备做机械功的条件,所以,力F没有做机械功。但是,从能量转化角度,F如果是人施加的,人体消耗的体能不通过做功的方式将如何转化呢?这就是人们长期困惑的地方。为此我提出了一个假设,用等效的方法证明了在力F不变时,虽然在力F的方向上没有移动距离,但是,力F作用在物体上是与外力做机械功是等效的,并推导出它的计算公式。当力F作用在弹簧上的大小不变,或者说力F不做机械功时,如果将作用在弹簧上的力F撤去,那么,弹簧的弹性势能就会减小,并且在一定的时间内减小为零。问题是怎样才能让弹簧的弹性势能不减小?或者说怎样才能让弹簧的弹性势能保持原来的大小

7、不变?只有通过外力不断地对弹簧做机械功,也就是说弹簧弹性势能减小多少,外力同时对弹簧做多少机械功,即W=△E。而力F作用在弹簧上就能让弹簧的弹性势能不减小,并且保持不变,力F虽然没有做机械功,但它能达到外力做机械功的同样效果,这也进一步证明了力F是做功的,做了一种与机械功不同形式的功。设力F撤去后,弹簧弹性势能减小为零时,所有的时间为to(to也就是弹簧恢复到原长的时间),那么,E/to就表示力撤

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