作者 |
標題: 動能 |
動能 |
發表於: 2006/7/17 下午 05:27:14
是不是一件物體的速度愈快,所具有的動能就愈大???為什麼呢?? also,動能是否一種energy,可儲存呢??若果可以儲存,在儲存 的形態還是kinetic energy嗎??還是已經轉化了另外一種energy 呢???
|
動能 |
回覆於: 2006/7/23 下午 04:03:01
allen,你可以告訴我為什麼internal energy不包括一些動能如移動房能嗎???還有當 kinetic energy 以另一種形式儲存在我們體內時,應該叫做chemical還是internal energy呢???
|
allen |
回覆於: 2006/7/23 下午 06:22:45
抱歉,手邊沒有關於internal energy與chemical energy的資料 等我找到確實的定義再回答
|
動能 |
回覆於: 2006/7/23 下午 06:24:54
thank you very much~~~
|
meathu |
回覆於: 2006/7/17 下午 09:29:28
是不是一件物體的速度愈快,所具有的動能就愈大???為什麼呢??
動能=1/2*m*V^2 m=質量 V=速度 同一件物體,因為質量相同,故速度越大,動能越大
動能是否一種energy,可儲存呢??若果可以儲存,在儲存的形態還是kinetic energy 嗎??還是已經轉化了另外一種energy呢???
動能是一種能量,可以轉換成另一種形式儲存,最簡單的要屬於質能互換, 動能位能彼此互換
|
動能 |
回覆於: 2006/7/17 下午 11:31:28
3Q meathu~~~~~
|
allen |
回覆於: 2006/7/18 下午 01:03:43
to meathu 質能互換並不是動能與位能互換 而是能量與質量互換 這個結果已經超出古典物理的範圍 不適合在這裡舉例 速度越快,動能越大,這是對的 理論上的說法 先從動量的定義開始:p=mv,m為質量,v為速度,很直觀的, m越大,被打到的時候越痛;v越大,被打到的時候也越痛, p代表的是物體的運動量,運動量越大,被打到越痛,所以p跟mv成正比 力的定義:F=dp/dt,力=動量對時間的變化率,施力可以改變物體的運動狀態 施力做功:W=∫Fds,用某個力沿著某個路徑去推某個物體,你就是在對它做功 也就是你傳多少能量給它,很直觀的,費越大的力,能量消耗越多; 路途越遠,能量的消耗也多 推導動能公式:我們施力到物體上,使物體速度變快,是我們傳給物體一些能量 W=∫Fds => W=∫(dp/dt) ds => W=∫(ds/dt) dp => W=∫v d(mv) => W=∫mv dv => W=(1/2)mv^2 這就是動能公式的由來 注意到,在古典物力中質量是不變的,這個結果只能用在非相對論的情況 好的例子:一顆小小的子彈,如何能穿透十公分厚的木板? 因為子彈速度很快,動量很大,足以破壞木板結構 子彈停下來,不見的動能到哪去了? 伸手摸摸木板,會發現木板很燙,動能變成熱能了
|
黑手 |
回覆於: 2006/7/18 下午 01:46:31
日常生活常可看到動能的儲存,例如汽車引擎中的"飛輪",它是一個重而厚實的鐵盤子, 目的是為了消除活塞[汽缸]運動時的兩個死角[最大和最小行程],如果您有機會可以研 究一下有一種玩具車,用輪子摩差地面時,最初有很重的感覺,但是它可以滑行很遠,就是 因為裡面有一個飛輪,透過它儲存動能讓玩具車跑的更遠.
|
動能 |
回覆於: 2006/7/18 下午 01:52:00
to meathu and allen: 兩位大大,我還是不太明白什麼是質能互換,可否說得更加清楚呢???also,古典物理 和現在的物理大至上有什麼分別呢???
|
動能 |
回覆於: 2006/7/18 下午 01:58:22
to 黑手: 那儲存能量的時候是否不應該說成儲存動能呢???例如當你想走動的時候,體內的 chemical energy轉化成kinetic energy,所以在物理角度上,是否不應該說成儲存動 能呢???also,我學的時候是學英文的,還想問問chemical energy 和internal energy有什麼分別呢???
|
黑手 |
回覆於: 2006/7/18 下午 02:23:00
您一開始的問題是"動能",而非"能量",我們就動能來討論,飛輪的例子是動能的儲存方 式之一,而非動能的轉換,動能的轉換最常見的就是水力發電,利用水位的落差產生的動 能,帶動渦輪讓線圈旋轉產生電力,這就是將動能轉換成電能,但是不能夠說把動能儲存 成為電能.
|
動能 |
回覆於: 2006/7/18 下午 02:32:54
看來我混亂了,動能和動量的分別是什麼呢???英文名稱是什麼???
|
allen |
回覆於: 2006/7/18 下午 03:03:32
to 動能 質能互換,顧名思義就是質量與能量可以互相轉換 聽起來很神奇 這就是愛因斯坦著名的公式E=mc^2所揭露的事實 m為質量,c為光速 你也許會想說,真是如此的話,根本就沒有能源危機了嘛 隨便拿個石頭都能產生無比巨大的能源 不幸的是,人類目前沒有辦法有效率的把質量轉換成能量 這條路可能還很長呢
|
動能 |
回覆於: 2006/7/18 下午 06:34:32
3Q allen~~~~~那還可以可以告訴我動能與動量的分別嗎???
|
meathu |
回覆於: 2006/7/18 下午 08:56:19
哈哈~~~
果然引出一堆高手來,其實我的理化只有國中程度,不能登上大雅之堂
allen,黑手才是箇中高手
關於動能與動量
就其公式而言
動能=1/2*m*V^2
動量=mV
|
allen |
回覆於: 2006/7/19 上午 05:14:08
to meathu 不敢當,只是對物理很有興趣,剛好又念物理系, 我們物理系副教授說的好: 如果滿分是100分,那麼全人類的物理知識加起來可能還不到10分, 還有很多未知事物等待我們去探索
to 動能 能量其實是個很抽象的東西,我們相信, 整個宇宙的能量不會變多,也不會變少, 但能量可以有各種不同的形式, 動能是其中一種,還有位能、熱能之類的, 能量的特色是可以傳遞及儲存, 就像世界通行的貨幣一樣,能量是宇宙的貨幣, 能量可以驅動事物運行,也可以轉換成某種形式儲存, 最常見的就是重力位能,水從高處落下釋出重力位能驅動渦輪發電機產生電能, 水的重力位能並不是憑空得到的,是由於太陽加溫使水蒸發上升, 而太陽的能量又來自核能,核能就牽涉到質能互換, 不過這已經超過我們的討論範圍了, 總而言之,能量是這個世界最基本的東西之一, 沒有能量,宇宙無法運作 (難道你會做沒錢拿的工作嗎?就算是義工,也必然得到某種東西, 比方說,服務人群的快樂之類的,快樂就變成是另外一種形式的金錢; 如是被逼的,那更不用說,是受到外力作用的結果)
動量是描述物體運動狀態的一種物理量, 包含了質量、速率及方向, 這是最直觀也最簡單能測得的物理量, 顯然,外力會改變速率或方向,也就是改變動量, 所以力的最原始定義其實不是F=ma,而是F=dp/dt--動量的變化率, 藉由之前提到的推導,就可以得到動量與動能之間的關係式, 因此若知道某物瞬時的動量,即可知道某物瞬時運動的能量, 由E=(1/2)mv^2定義出動能,之所以叫動能, 是因為它牽涉到速度,會動的才有動能,但不代表不會動的就沒有能量, 它可能具有位能或其他能量
簡單來說
動能kinetic energy: 驅動物體運動的條件
動量momentum: 描述物體運動最簡單的物理量
動能是純量,動量是向量
由動量可推導出動能
以上的說明不曉得有沒有解決你的疑問 如果有人有更好的見解,敬請指教
|
動能 |
回覆於: 2006/7/19 上午 10:23:58
再想問問allen,動量是能量嗎???動量可以說成是一個單位嗎???
|
allen |
回覆於: 2006/7/19 下午 04:32:05
動量不是能量 動量的單位因次是MLT^-1 M是質量,L是長度,T是時間,所有物理量基本上都可以化成這三個物理量的組合 動能的單位因次是ML^2T^-2 憑著單位我們便可確定這些物理量扮演什麼角色 動量可以算是一個最基本的物理量 在愛因斯坦的相對論中與能量扮演很重要的角色 在相對論中,牛頓的力學已經不適用了 但動量的概念還是正確的,即使是如光子這類沒有質量的粒子, 也具有動量
動量與能量的差別:
做個類比,你用100元買了一個東西,你知道那個東西價值100元 但是你並不能從100元看出這個東西具有什麼功用、長什麼樣子、怎麼做的 但是你可以從他的材料、品質猜出大概的價格
上面這個類比的例子中,100元的"價值"就類似於物理的能量 用錢去買東西,相當於能量轉換 買方得到物品,賣方得到錢,雙方皆無損失或獲利 (假設物價固定不變,賣方不賺錢純交換),相當於能量守衡,總的能量不會改變 東西的材質、功用之類的相當於物理的動量 把這東西的零件拆開,說明每一塊的作用和每一塊的價錢 相當於物體裂成很多塊,說明每一塊的動量和每一塊的能量 不把東西弄壞的情況下,把零件裝回去,價值、功用都不變 相當於不受外力時,分裂的物體,其能量守衡,動量守衡
這樣的比喻,應該可以很容易的明瞭能量與動量的差別 能量可以互相交換,例如把東西提高,就變成重力位能; 把東西移動,就變成動能 動量只在描述這個物體"運動"的傾向,某方向的動量越大, 那方向運動的傾向就越大 想要改變動量,就必須施力,所以當動量越大,也就是運動的傾向越大時 就越難改變它的動量 想像一下,要讓時速100公里的機車停下來很困難吧, 同樣的,要讓時速50公里的大卡車停下來也很困難 但是質量小,速度快的物體要停下來比較容易 這跟動能遞減的比率有關 動能與動量的關係為E=p^2/2m dE/dp = p/m = v 當動量相等時,質量越大的物體,其動能的變化率越小 也就是不易損失動能,所以說質量大的,慣性也大 另一方面,當速度越快時,動能的變化率就越大 舉例來說,光子的速度很大,所以基本上只要碰到東西, 就會把所有能量傳給那東西,所以說其動能的變化率很大
呼~好像打太多了,希望不會越看越不懂
|
救救我 |
回覆於: 2006/7/19 下午 04:42:21
allen的例子舉的好!
|
動能 |
回覆於: 2006/7/18 下午 11:44:24
但可否解釋呢??
|
meathu |
回覆於: 2006/7/18 下午 11:59:07
解釋得靠allen(推敲此人乃物理系高手)
|
動能 |
回覆於: 2006/7/19 下午 07:44:56
allen,你的解答非常詳盡,very great!!!!!衷心多謝你!!!!但希望你不介意我的追 問:1.物體受外力改變時,其能量,動量依然守衡,是否叫彈性碰撞??? 2.動量只在描述這個物體"運動"的傾向,可不可以就質量和速度這兩方面解釋呢?? 3.為什麼動能的變化率越小,就不易損失動能呢???
|
allen |
回覆於: 2006/7/19 下午 10:30:01
to 動能 1.物體受外力改變時,其能量,動量依然守衡,是否叫彈性碰撞??? 基本上物體受外力動量就不守衡 記得力的定義嗎?力會造成動量變化,所以受外力動量不會守衡
彈性碰撞:系統不受外力時,碰撞前的總動量與碰撞後的總動量相同, 此時稱為彈性碰撞(總動量為向量和) 非彈性碰撞:系統不受外力,碰撞前的總動量與碰撞後的總動量不相同者稱之
不管是彈性還是非彈性,能量均守衡
2.動量只在描述這個物體"運動"的傾向,可不可以就質量和速度這兩方面解釋呢?? 不太懂你的意思耶,可以說清楚一點嗎?
3.為什麼動能的變化率越小,就不易損失動能呢??? 之前推導的公式是"動能對動量的變化率"dE/dp=p/m 我們可以把dp當作是動量的微小變化,dE是動能的微小變化 概念上可以將上式改寫為dE=(p/m)dp 當物體受外力(如摩擦力)導致動量減少dp時 損失的動能dE=(p/m)dp,當p/m越小時,損失的動能就越少 而p/m就是動能對動量的變化率, 所以說變化率越小,損失動能越少
|
動能 |
回覆於: 2006/7/19 下午 11:24:55
3Q allen,第2條,我懂了,在p=mv中,我一直誤以為v=speed,原來是velocity,是 velocity,那我就懂了~~~~而且mass是純量,所以整個動量,就是取決於velocity, 方向不同,自然動量對某方面’運動’的傾向都不同。那我還想知道speed和velocity的 中文分別是什麼,常常搞亂了~~~~~ 還有,chemical energy 和internal energy的分 別是什麼???
|
allen |
回覆於: 2006/7/20 上午 12:09:53
speed:速率=路徑長/時間 velocity:速度=位移/時間 chemical energy:化學能 以化學方式將能量儲存者,牽涉到原子外層電子的得失 internal energy:內能 泛指物體所隱含的能量 比如說,原子間除了化學能之外,還有移動動能,轉動動能, 還有物質三態變化的位能...等等
|
動能 |
回覆於: 2006/7/20 上午 11:19:16
我想知道internal energy包括那些動能和位能呢???為什麼一些包括,一些不包括?? for example,internal energy不包括移動動能~~還有當kinetic energy 以另一種形 式儲存在我們體內時,應該叫做chemical還是internal energy呢???當初老師說得很 模糊~~~~~
|
動能 |
回覆於: 2006/7/20 下午 07:51:03
PUSH~~~
|