能量力學雖然與牛論有所衝突,但與相對論思想有許多相同之處,能量力學可以說一定意義上源於相對論,相對論是能量力學(除了能量角度力學之外)最重要的的基礎理論。
基本介紹
- 中文名:能量力學
- 基礎理論:相對論
- 源於:相對論
- 衝突理論:牛論
亞、伽角度不同所以結論不同,速度與壓力相對於合成力的斜率成正比,至於重力加速度,運動物體能量不平衡,(壓力、拉力)彈力實質,二力不平衡,摩擦力實質,用熱與分子的作用,
亞、伽角度不同所以結論不同
從微觀上說,世間沒有東西是絕對的自因,只有外在條件是否明顯,就連宇宙運動都是大爆炸引起的(原理支持:宇宙爆炸學說),所有的運動必然受到力(包括摩擦力)的作用,任何物體都有兩面(巨觀和微觀),就連世紀對決“運動是否需要力的支持”從學術上說,亞里士多德(微觀)和牛頓(巨觀)其實都對,二人對力的定義不太一樣,經過分析不難發現亞里士多把力看作可延續的(即現在所說的動能),他認為這種延續的力與其它味力的合力為這一時刻物體所受的力(假設這是對的)那么當這個力與外力和為0時(等效為:拉東西時拉力與摩擦力相等)物體確實是不動的!當合成力(即動能)存在時才能運動!(在微觀上)甚至可以說慣性是一種力的延續!亞里士多德之所以沒說摩擦力是因為他已經算在合成力之中了,所以才會認為 “物體只有在外力推動下才運動,外力停止,運動也就停止。”
言後補充:現在力的定義是以牛頓的定義為準—力是改變物體運動狀態的物理量(此種定義下,力是瞬間矢量*類似於瞬時速度)但是以亞里士多德的定義(力是維持物體運動狀態的物理量)來說也可以成立—因為完全符合力的初始定義(以下出現的力暫定為以亞里士多德的定義為準)力:是物體對另一物體的作用(未定義是瞬間作用,可以理解為持續的相對作用),是矢量(此種定義下,力是不斷變化的持續性矢量*類似於平均速度), 力的作用是相互的。 力的作用效果: 1、(力的不斷變化)改變物體運動狀態; 2、(力的變化)使物體發生形變。 力的三要素: 1、大小; 2、方向;
3、作用點。
速度與壓力相對於合成力的斜率成正比
第一步(證明):
用加速度公式a=F/m即可輕易推出,用亞、牛觀點(以下出現的力暫定為以亞里士多德的定義為準
)轉化可得△v/△t=△F/(G/g),從速度作後一次為0算起點,即v/t=F(瞬間力平均)/(G/g)→v=g×F(瞬間力平均)t/G→v=gF(合成力)/G(如圖)→V=g×tanα
第二步(延伸):
亞里士多德的定義成立,且在此條件下速度為該斜率與g的乘積,加速度為斜率差與g的乘積!
至於重力加速度
從兩個角度都能分析,我堅信亞里士多德是沒錯的,至於到底是那一種不做具體分析,理解去吧!
角度①亞里士多德是能量角度力學,他認為力是改變的,即在下落過程中單純向下的力(可以理解為重力)在不斷增大,又因為速度在增大,所以重力越大速度越大!
角度②至於重力加速度問題,實際上不是理解的錯誤,而是語言不夠周密,分析亞的結論,我們不難發現,他經常少限制條件,而與重力成正比的是質量,同一物體與質量有關的是體積,因此可以推出少的限制條件是“體積一定時”。從嚴密的角度來說a=F/m在重力加速度時應為a=(G-F浮)/m(而不是a=G/m),由G=mg,F浮=ρ'vg可知,a=(mg-ρ'vg)/m上下同除m得a=g-ρ'vg/m,ρ'為空氣密度不變,v為控制的變數不變,g為常數不變,則若m↑則ρ'vg/m↓,則-ρ'vg/m↑,則g-ρ'vg/m↑,則a↑,也就是“體積一定時,重的物體落的快”!
也可理解為a=(G-F浮)/m(而不是a=G/m),由G=mg,F浮=ρ'm/ρg可知,a=(mg-ρ'vg)/m上下同除m得a=g-ρ'/ρg,ρ'為空氣密度不變,v為控制的變數不變,g為常數不變,若ρ↑,則ρ'/ρg↓,則-ρ'/ρg↑,則g-ρ'/ρg↑,則a↑,也就是“密度大的的物體落的快”!
運動物體能量不平衡
眾所周知,熱能需要一定的時間從受熱物體的一端傳向另一端,同理物體受力時,能量要從一端傳向另一端也需要時間;
熱能傳播時(熱傳遞)兩端的能量差在減小,同理物體受力時,兩端的能量差也在減小;
而在兩端能量差增大時,動能也在增大,兩端能量差減小時,動能也在減小;
我們不得不考慮,二者之間有必然的聯繫,甚至動能就是能量差!
能量是如何產生的,(是力產生的?不!)仔細想一想,每當物體運動或存在勢能時,是否都會有物體發熱或發冷, 這說明此能是熱能轉化的為什麼每次運動變化都有力參與呢?力是轉化的催化劑!
而每次推或物體撞擊時會有熱生成,將物體拉開會變冷更證明了這一點
由此我們還可以得出:
當物體擠壓時,擠壓端的內部的能量會轉化成熱能釋放出來;
當物體分離時會吸收熱,轉化為內部的能量;
進一步推導即可得出:
物體的運動方向為由低能量端到高能量端運動,即“低能量端→高能量端”
(壓力、拉力)彈力實質
當物體擠壓時,擠壓端的內部的能量會轉化成熱能釋放出來;
當物體分離時會吸收熱,轉化為內部的能量;
進一步推導即可得出:
物體的運動方向為由低能量端到高能量端運動,即“低能量端→高能量端”
就是兩端都受力時,使中間的能量比兩端都大(小),使能量由中間向兩端遞加(減),“使兩端向中間運動(壓力)或使中間向兩端運動(拉力)”後由於能量逐漸平衡,使物質逐漸恢復原狀(巨觀上表現為彈力),彈力的實質就是能量逐漸平衡的巨觀表現!
二力不平衡
上面我們講過了能量差的作用,這就引入了這裡說的二力不平衡當兩個(不相同的)物體互相撞擊的時候,兩物體的現象是不同的,為什麼?你可以說是硬度不同。但是受到的力相同的話運動狀態不會不同,只有一種解釋:受力不同我們都有常識,緩衝能減小對另一物體的傷害,也就是另一物體受力小了(同類事例很多在此不一一列舉)由此可以得出,彈性小的物體受力小,即彈性大的物體受力大!這樣能解釋能解決許多無法解釋問題,甚至大氣壓,槓桿都能解釋,如大氣壓可能就是物體比貼上面彈性大很多,分離時獲得(見上篇)的能太大,無法產生能量差,所以無法運動(見上篇),而兩邊的能比中間大,所以向兩邊拉伸(見上篇)補充,牛頓的實驗並不真正證明二力平衡(只證明彈性與受力成正比):設三個物體(A、B為測力計,C為重物)彈性為a、b、c,則受力為a、b、c,把C掛在A上,則受力a標為c,把C掛在B上,則受力b標為c,把A、B拉住則A受力為ax,B受力為bx,因為伸長與受力成正比,則A:B=ax:bx=a:b,用數值代換為A:B=ax:bx=a:b=c:c=1:1,由此他得出A與B受力相等
摩擦力實質
在前面我們講了能量差與能與力的關係,這裡我們就可以研究摩擦力實質了!
當一端的能為a,另當一端的能為b,則能量差為a-b,而由於重力兩端的能都在按比例縮小,若重物與支撐面分擔能時,分擔的能占總的c/d,必然c/d<1,以下記為1/n(則n>1),綜上可知a可變為a/(n^∞),b可變為b/(n^∞),a-b可變為(a-b)/(n^∞)
∵n>1
∴(n^∞)無窮大
∴1/(n^∞)無窮小
∵a-b為有限常數
∴(a-b)/(n^∞)無窮小
∴a-b>(a-b)/(n^∞)無窮小
∴“使之速度變慢”
∵(a-b)/(n^∞)無窮小
於是得出了摩擦力“使之速度變慢”直至“停止”
用熱與分子的作用
電是熱的另一種形式(即熱使分子間存在巨大的壓力,這種壓力不斷加大到一定時候即會產生電壓,當有別的物質靠近時就把它分給別的物質! 光是熱使分子產生了刺激視覺神經的物質而已! 磁即熱吸引! 物理學的所有現象都是熱與分子產生的作用! 甚至溶解都有熱產生! 同理進化應該也是分子與熱的作用(世界從開始就在升溫,這從一定角度說世界的升溫才產生了進化) 死亡與重組是熱的改變改變了分子的聯繫,才產生了這一系列的變化! 黑洞已知是宇宙爆炸的地方,有大量的熱,有大量的能量自然正常. 睡眠為降低熱量,只是分子的自然保護而已. 由於分子的不同它們對熱的需求不同自然無處不在! 至於生命的形成,這更簡單,分子在改變時需要的熱量是不同的,不是有機物的作用,更不是熱在減少,而是低溫形成生命的物質沒了!也許當溫度在上升是還會有物質形成生命!? 物質改變的溫度是一定的因此會有自然滅絕的生物,說句消極的話,瀕危物種再保護也必定會很快滅絕! 所以一切都是熱與分子的作用的結果!