当弹簧悬挂小球做圆周运动时,为什么弹力做功,当换做细绳时,为什么弹力不做功
如果都是做圆周运动,那么弹力都不做功。
因为圆周运动时,不管绳子还是弹簧,这个弹力方向始终与速度方向垂直。
但是事实是,用弹簧连接的小球释放时,它不是做圆周运动(弹簧会伸长,显然不是圆周运动了)。这个弹力就不是垂直于速度方向了。这个力是做功的!
因为小球的运动轨迹是一个椭圆,所以所以弹簧弹力的方向与速度方向成钝角,所以弹力做功,且做负功。
高一物理机械能中关于弹力做功的问题
定义中所说的弹力做功应该如何理解。比如说,用细杆固定一个小球,使之在竖直平面内做匀速圆周运动。这之中1、机械能是否守恒。2、小球除了受重力和弹力外,没有其它力做功,应该是守恒的(这是我的理解)定义中所说的弹力做功制的诗坛荒滩里做工。你举的例子里是小球和细杆所组成的系统机械能守恒,而单个的小球和细杆机械能是不守恒的,小球受到重力和弹力是没错但小球所受的弹力实际上是支持力,并非弹簧弹力,所以小球机械能不守恒。
书上的定义不全面,真正的定义应该是:只有重力或(和)弹簧弹力做功,其他力不做功或做功为零,那么机械能才守恒。(补充:系统内的内里做功也算是机械能守恒)
不守恒.这里的弹力做功要理解为系统内的弹力做功,系统的机械能守恒,如果不是系统内的弹力则不守恒。例,将不可伸长的轻绳、物体A, B和地球视为一系统,设滑轮是理想的(即不计绳与滑轮、滑轮与轴承间的摩擦),又设悬挂两重物中其中之一的物体B质量较大,于是物体B加速下降,物体A加速上升。对于物体B而言,绳的弹力对物体B做负功,物体B对绳做正功,两者做功的代数和为零;对于物体A而言,绳的弹力对物体A做正功,物体A对绳做负功,两者做功的代数和为零,故系统机械能守恒。如果不是系统内的弹力,则系统的机械能不守恒,如此题只对物体A和地球而言,绳的弹力不是系统内弹力,绳的弹力对物体A做正功,则A和地球的系统的机械能增加了。
1只有重力做功;2只有弹力做功;3无任何外力做功。这是机械能守恒的3个条件! 一定记住是只有,“只有”是(1)就它一个;(2)除它外还有但不做功!
守恒,弹力为向心力,不做功,小球只受重力和弹力
你的假设 不太合理:竖直平面内 匀速圆周运动?
如何保证匀速呢?轴心处必须有摩擦才有可能。所以不守恒。
但是如果无摩擦,那么机械能守恒。
无摩擦,实际的运动情况 就如同一个单摆,会周而复始地无休止地摆动下去。之所以能无休止摆动,原因在于机械能守恒。
关于能量守恒和做功的问题,百思不得其解。忘大神帮助。
一个站在高处的人,通过定滑轮拉着物体,假设定滑轮没有摩擦力,当人拉物体不动的时候,为了维持物体不下落,人消耗的能力假设为10J,那么人拉着物体匀速上升的时候,此时人消耗的能量应该大于10J,因为物体升高,重力势能增加,那么为什么人对物体的作用力大小一样,而人消耗的能量会增加呢?第一,为了维持物体不下落,也就是说物体此时处于静止状态,没有位移。既然没有位移,人为什么会做功?
第二,如果你匀速拉动物体上升,这时候因为物体有位移了,所以拉力做功,人要消耗一部分身体的化学能转化为物体的机械能。
1能量守恒定律注重各种运动形式中能量的转化,大自然的能量是恒定不变的,每一次做功都包含着能量的转变,但是转化和传递过程中能量是恒定不变的。在物理学习中,“能量守恒定律”适用于机械能守恒、机械能和势能守恒、动能和电势能守恒等,各种形式能量之间是等量转换,运动过程中总能量是恒定的。做功过程中能量守恒定律的应用条件。
机械能守恒的条件是:除了重力做功之外,没有其他形式的物体做功,在实际的做功过程中,物体收到了来自其他外力的作用,这些外力的代数和为零则可以认为只有重力做功存在,是满足机械能守恒的前提条件的。在大多数做功问题的解决中,我们默认的机械能守恒的条件是排除了重力作用的影响,能量守恒定律的研究要限定在一定的系统内,如果系统内是单个物体做功,我们要考虑是否有重力做功的影响,在探究机械能是否存在守恒,而体系内如果有多个物体进行作用,我们还要把摩擦力和介质阻力纳入到做功对象中。
做功是能量转变的量度,系统中物体做功量等于能量的转化量,假设两个物体之间发生了相对滑动,产生了摩擦热,机械能转变为内能,通常而言,摩擦产生的热量大小和两物体相对互动做功是相同的,滑动的程度越大,其能量转化就会越多,相反则能量转化较少,我们可以根据系统中做功产生的能量变化来表示内能的变化,这是能量守恒定律在解答这一类问题中的妙用。
“能量守恒定律”是物理学科中的基础定律,在物理学习中广泛应用,尤其是在做功问题的解答中,这一定律必不可少,是完成题目解答的关键定律。因此,我们在应用这一定律解答做功问题时,要注重对分析系统的选择,选定的系统中能量变化是守恒的,灵活运用机械能、内能和势能的变化量守恒,正确应用这一定律,提高物理难题的解答速率和准确性。
维持物体不上不下,需要肌肉提供力量,这个力量是由骨骼肌蛋白质丝在ATP提供能量的情况下产生的,就是说,人虽然没有对物体做功,但能量还是要消耗的。当人拉着物体上升时,需要在原来维持平衡的基础上,骨骼肌提供更大的力量才能实现,即需要另外加上人对物体做功消耗的能量。
物理学的做功必须满足两个必要条件:
作用在物体上的力和物体在力方向上通过的距离。
拉着物体不动:有力没有通过距离,没有做功。
从能量守恒的角度看:物体的机械能没有改变,物体的机械能是守恒的。
分析人的生物能,也遵循能量守恒定律:即使没有对物体做机械功,由于用了力,肌肉伸展张紧需要消耗能量,只是这种能量没有转移到物体上。
物理中的功和生活中说的不一样,物理中的功是力和力方向上位移的乘积。首先要有力,物体在力作用下要有位移,力和位移还不能垂直,这三个条件缺一不可。人拉着物体不动,人对绳子有力的作用,但这个力的作用点没有位移,因此这个力不做功。
文章标题: 个人百思不得其解,想请教如何解决这个圆周运动弹力做功产生的矛盾问题
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