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关于中学物理中力的做功的问题

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假如旅行者一号(它真的很快)上有一个气瓶漏气了,顺着速度方向给它了一个力,那根据W=Fs,这个力的做工岂不是很大?
更进一步,根据P=Fv,这气瓶的功率会随着速度变大而变大?还是说以地球视角来看,气瓶漏气的力会变小?
猫猫镇楼


IP属地:广东来自iPhone客户端1楼2023-05-19 19:38回复
    第一段不知道表达的什么意思,第二段中的v指的是气体相对于卫星的速度,不是你认为的速度


    IP属地:安徽来自Android客户端2楼2023-05-19 20:43
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      惯性,气瓶的气体不会有力的作用


      IP属地:浙江来自Android客户端3楼2023-05-19 21:17
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        没错,按照定义物体运动速度越快,那么一个力在相同的作用时间内物体沿着力的方向位移就会越大,做的功就会越大。


        IP属地:英国来自Android客户端4楼2023-05-19 21:18
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          在空中实际上。。。应该用动量守恒


          IP属地:湖南来自Android客户端6楼2023-05-19 23:36
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            正确的
            比如一个物体初速度为0,质量为1,给一个动力2,持续时间1,你会发现末速度是2,位移是1,得到动能从0增加到了2,且做功是2,做功的效果是物体动能增加了,这二者相等
            但是如果你换一个参考系,物体初速度现在是1,末速度就是3,位移变成了2,所以做功变成了4,同一个力在同一过程中如果换了参考系,做功就变化了;但我们继续看动能,一开始动能是1/2,末状态动能则是9/2,动能也增加了4,增加的动能依然等于做功
            综上,速度快了之后同样是产生一段时间的动力,做功会增加,这是完全合理的以及你可以从另一个角度重新理解这个问题:力持续一定时间的效果是什么?F乘以t其实是施加了恒定的冲量,对应的是物体的动量增加了恒定值,动量则是mv,也就是速度增量是恒定值,之前的计算中也说明了这一点,因为动能和速度的关系是二次方的,速度越大增长相同的速度增加的动能也越多,恰好对应了因为初速度增加后增加的位移没学过动量的话这一段就略过吧


            IP属地:上海来自Android客户端8楼2023-05-20 01:32
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              你的F和v需要变成矢量


              IP属地:浙江来自iPhone客户端9楼2023-05-20 07:46
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                正确的,压力对瓶子的做功会有变化,但是对瓶子和空气本身做的总功不会有变化


                IP属地:上海来自iPhone客户端10楼2023-05-20 07:58
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                  正确的,但是你很难保持1N的力


                  IP属地:北京来自Android客户端11楼2023-05-20 09:12
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                    这问题问的,这应该用动能或者动量来算比较直观,因为漏的气本身就是飞船的一部分,就算是外力正常情况下是速度越快你越难施加力,比如一个人推一块大石头随便就能推上百公斤,但是你去推行驶中的汽车,你根本使不上力,就算你累成狗好不容易追上汽车,速度确实很快,但是施加的力f很小。


                    IP属地:广西来自Android客户端12楼2023-05-20 09:19
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                      首先,如果一直维持一样的加速度,物体速度增加,做功的功率确实是持续增加的。但是,火箭或者类似原理的发动机,存在质量的持续变化、交换,情况就更复杂了。
                      你说的“速度很快”,那是相对地球或者太阳而言。那你观察这个系统的时候就应该保持这个参照系不变。从地球上看,甚至喷射出来的气体都仍然在以高速远离地球,只不过比旅行者号慢。
                      这些正在喷射的气体,都携带着是先前喷射的气体为它们提供的速度和动能。它们在喷出来之前,(相对太阳)的初速也都在加快,这样,当它们突然减速一定的幅度,所损失的动能也是在增加的(还是相对太阳,从10km/s减到7,或者从7减到4,显然前者需要做更多负功)。
                      因此,飞船所受到的加速功率确实是越来越大了。这些似乎额外多出来的能量,其实来自先前随着飞船一起被加速的那些气体,所储存下来的动能。随着陆续被喷射,它们把自己先前获得的一部分动能给了飞船。随着飞船持续加速,这些气体携带的和返还给飞船的动能,都在同步增加。
                      结论:功率和动能交换,始终完美平衡。


                      IP属地:上海来自Android客户端13楼2023-05-20 09:37
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                        换个问法,现在旅行者二号以最大功率加速,那它的推力会随着速度的增大而减小吗? (书上说P=Fv)


                        IP属地:广东来自iPhone客户端15楼2023-05-20 12:37
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                          你或者可以这么理解,在不同参考系里,如果你认为这个力是抽象的,理想化的,绝对的,那就会出现反直觉的情况。但实际上,不同参考系里,就是不同的现实条件,想要施加同样的力所消耗的功是不一样的,所以造成动能的改变不一样。


                          IP属地:广东来自iPhone客户端16楼2023-05-20 17:19
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                            这个问题更适合用动量守恒来看


                            IP属地:云南来自Android客户端17楼2023-05-20 19:02
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                              虽然但是,这个问题一般是用动量守恒去考虑的。你可以思考一下两辆车100迈对撞和一辆车200迈撞墙有什么区别


                              IP属地:黑龙江来自Android客户端18楼2023-05-21 10:52
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