為什麼乙個人勻速從一樓爬到二樓,樓梯沒有做功?有沒有什麼簡單的 合理的解釋?想不出真的很煩惱,求助?

時間 2021-05-06 06:08:26

1樓:某壬

先說重點,人在這個模型中不能看做質點

給你個類似的模型

這是一根彈簧筆,你把筆立起來,然後把筆壓下去,筆會彈起來,筆彈起來做功了嗎,沒有,誰做的功,你做的功。

這個例子想清楚,上樓的問題也就簡單了。

2樓:g00dm0rning

簡單的合理的解釋可以是這樣的,你坐電梯不論是直梯還是扶梯,不管多高你都不累,為啥的。因為是電梯給你做工讓你上樓。但是爬樓梯為啥累呢,因為樓梯不會做功,你得自己做功。

3樓:馬布里.諾

做了功啊,覺得沒有做功是因為合外力為零,這就是乙個知識誤區了,如果說沒有做功,那機械能應該守恆,那又怎麼保證在勻速的前提下提公升高度呢,因為高度提公升了,所以重力做了負功,儲存了重力勢能,又因為他是勻速運動,所以樓梯做的正功就用來轉化成重力勢能

4樓:大紅斑

樓梯做功了,在你持續充能的情況下

你腳踩在樓梯上並逐漸把重心放在這只腿上時,樓梯彈性形變,儲存了彈性勢能。

你把重心移開這只腳的過程中,樓梯釋放彈性勢能對你做功。

你走了,樓梯基本還原了,總的來說,樓梯的壽命可能減少了一絲絲,就算是做功了吧

5樓:univeagle

樓梯的支援力作用在你的腳上,而腳和樓梯接觸的時候並沒有移動。

移動的是你的身體,而你的身體是你的腿部肌肉發力推上去的。

所以是你的腿在做功,樓梯沒有做功。

6樓:北至

這個過程可以想成爬繩子,繩子只是在你每一步的間隙用靜摩擦力托住你(樓梯是用支援力)。最終是你自己手臂做功把自己拉上去的,而不是繩子把你送上去的。

7樓:紅日照小池

作為高考物理一百四十多的學生我告訴你最簡單最合理的解釋:因為你是個高中生。

實際上有沒有做功?

當然做功了。

但我們為什麼要說沒做功?

因為我們把人看成了質點,把樓梯看成光滑平直的面。

為什麼題目不明確說出來這兩條假設?

因為揣摩別人的意圖才是你走向社會真正面臨的問題。

是的,世界就是這麼殘酷:不是所有的重要事情都寫在了書本上。

你要麼接受出題人是老大的事實,要麼用盡力氣反抗,遍體鱗傷。

(其實出題人上面還有老大…)

8樓:杜帥

類似的問題看到過很多,關於人在上樓、蹲起過程中地板、支援力是否做功,很少有人能回答到點子上。

如果只是高中的標準回答,可以看李永樂之前的一篇文章

李永樂老師:人在電梯中、人走樓梯、人從地面跳起,地面對人做功嗎?

簡單來說一句話:支援力沒有位移,所以不做功。

但是我想很多像題主這樣的人都有疑問,既然不做功,那人為什麼會起來,重力勢能為什麼會增加,重力做負功,那到底是什麼做正功?

很多人的回答,包括上邊的文章裡也提到了,是人自己在對自己做功。

中學物理涉及的力學,主要的研究物件是質點,即使涉及到剛體,也是不考慮轉動,受匯交力系作用,所以和質點沒有太大區別。

物體受力,力做功,能量改變,這就是針對於質點來說的。把人當成質點考慮,人公升高過程中,質點在向上運動,收到的地面支援力也是向上,就是地面的支援力對人做功,使人的重力勢能增加了。

但是把人的形狀考慮進去,得到的結論就不一樣了。人是怎麼對自己做功的,這牽扯到變形體內力做功,如果像擴充知識面,可以繼續向下看:

我們先說內力,對於質點系來說,相互之間的作用力就是內力。質點系只有受外力的時候,重心的運動狀態才會發生改變,也就是質點力學F=ma的道理。

質點受力 作用,發生位移 ,做功 。質點系也一樣,外力F乘以質心的位移s。

但如果只有內力作用,整體的質心位置不變,那總動能、總勢能也不變,沒有做功。

換成變形體,就不一樣了。由於大學的理論力學都不會涉及變形體的問題,我用高中生見過的東西來解釋。

我們在兩個質點之間加乙個彈簧,中學學過彈簧伸縮,會有彈性勢能。兩個質點靠近時壓縮彈簧,對彈簧做功,整體的彈性勢能增加。

這個彈簧,代表著生活中任何物體內部的相互作用,因為任何物體都是可以發生變形的,變形的時候都是有彈性的,或者你可以認為是兩個原子之間的相互作用。

無數個質點和彈簧組成乙個整體,我們就用乙個質量和彈簧的組合體來代替。其實任何材料都可以像彈簧一樣伸縮,只是變形太小肉眼看不出來而已,對於桿件伸縮變形,我們通常用材料的彈性模量E乘以桿件橫截面積A來衡量伸縮變形的k。

如果我們把人蹬地上公升的過程,想象成乙個被壓縮的彈簧在地上伸展開,彈性勢能降低,質心公升高,重力做負功,重力勢能增加,所以沒有外力做功,整體機械能守恆。

當然人不是彈簧,人的內部是由骨骼和肌肉控制活動的,肌肉伸縮使骨骼運動,能量來自細胞中的ATP。看到這裡,應該能大體明白,是人體中肌肉骨骼之間的內力做功,使人的重力勢能增加。

9樓:程巖

可以從兩個角度進行解釋:

1,做功角度,樓梯對人腳麵確實有支援力,但是沒有位移,而整個過程中人的機械位移都是人體不同部分的相對位移積累成的,所以這個功是人體對自己做的。

2,從能量轉化的角度,誰做功,誰消耗能量,如果樓梯做功的話那就是樓梯自身的某種能量轉化為重力勢能,那麼有兩個問題:1,這個能量從哪兒來?2,如果人體這個過程中沒有做功,那麼就沒有能量消耗,人為什麼會累?

10樓:請事斯語矣

呃呃呃,做功了喲。只是呀,做題的勻速和現實中速度不一樣喲。呃呃呃,把動能想成機械能了。那更容易想了,克服重力要做功的呢。

11樓:自然

是你做功啦

你可以畫個圖,簡單一點,畫你的大腿、小腿和股四頭肌。你看上樓的時候,股四頭肌在收縮,有力的作用,而且你的大腿沿著肌肉收縮方向移動了一段距離,所以是你的肌肉在做功。

12樓:微妙香潔蓮

勢能提高了,怎麼沒有作功?誰在作功?你花了力氣,這就是力f,移動了自己,這就是位移s,兩者皆向量,兩向量點乘作內積f·s,從始點沿路徑積分至終點,這就是所作的功。

13樓:what admire

可以從能量守恆的角度來看。

做功則說明能量減少,乙個人從一樓爬到二樓,樓梯的能量有變嘛?或者說,如果不告訴你,你可以知道多少人爬過樓梯嘛?不能,則說明樓梯的能量沒有變化,所以對外沒有做功。

14樓:bearward

功,通常描述為A對B通過力F做功。

你爬樓梯,涉及很多力,有些力做了功,有些沒有。

你的腳,對樓梯有力,沒有位移,不做功。

樓梯對你的腳,有支援力,沒有位移,不做功。

你的大腿肌肉,拉小腿的力,有位移,做了功。

甚至,你的胳膊,向下甩動過程中,除了重力對你的下臂做功外,你胳膊上的肌肉,也參與了這個做功過程,使你的下臂下落速度大於自由落體,這個反作用力,對你的上半身就有了向上的力,並做功。所以,你使勁甩胳膊,你的腿會松快些。

15樓:周叄仟

要是樓梯做功了

你爬樓梯就不會累了丫

理性些看

初(高?)中的公式 W=FSsinθ

樓梯作用於jio的力是沒有同力所在的方向的位移的,所以不做功不僅勻速上樓不做功

你就是蹭蹭蹭跑上去也是不做功的

當然這是建立在樓梯絕對剛性的基礎上即樓梯不會形變。

16樓:牛頓質能方程

對人腳進行受力分析,人腳並沒有在樓梯彈力的方向上移動,所以不做功。

人上樓得到的重力勢能不是樓梯給的,是人消耗自身化學能得到的。

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