如何證明能量守恆定律?

時間 2021-05-06 19:22:27

1樓:辛德林記

我曾經質疑過慣性定律,這其實就是能量守恆定律嘛,還整地挺邪乎「任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直到外力迫使它改變運動狀態為止。」沒有外力,能量不變,當然會保持原來的運動狀態,壓根不必要專門說這麼條慣性定律

慣性可以說是能量守恆定律的一種表現形式嗎?

慣性是不是能量守恆的特例?

知乎上也有人說這個事,不過沒什麼人關注,而且似乎很多人不這麼認為我仍然覺得就是如此,如果物體沒有慣性,即是沒有外力就會改變運動狀態,即是沒有施加能量就會憑空產生新能量,即違法了能量守恆定律。

而能量守恆定律的本質是什麼?能量要是不守恆,那意味著1可以是2可以是3,也就是說矛盾可以成立,也就是說宇宙中一切皆有可能,你可以是你也可以是它既可以活著也可以死了。

2樓:

在牛頓力學的範圍中給個例子:

W = F*S,假設A以F的力推動B走了S公尺,其實反過來B也對A做了負功。能量只是從A傳遞到了B,這個過程並沒有產生能量。

3樓:IC1101

不僅無法證明,而且還能被證偽。有大量的實驗表明,能量守恆定律是錯誤的。例如,2023年猶他州大學兩位化學教授發現了電化學裝置熱異常現象,實驗中該裝置有異常能量釋放,這一現象被江興流教授深入實驗後解釋為電解過程提取了零點能,在特定條件下電解過程能量不守恆,導致輸入電能小於該裝置釋放的熱能。

另外,我的一位朋友2023年春季做過乙個實驗,發現當達到一定轉速的單相電容電動機帶動他特製的風輪轉動時的耗電功率比該電動機空載時的還低,之後在南京某動平衡實驗室由技術人員做了為期三天的實驗,最終結果與自行實驗結果的方向是一致的,這令該實驗室的技術人員也無法解釋這一現象。

4樓:鹽選推薦

我們今天看,能量守恆的建立很簡單,因為牛頓時代已經有了機械能守恆,既然熱學可以約化為力學,那麼,能量守恆不是顯而易見的嗎?

但真相是,科學家花了很長時間才建立了能量守恆定律。在牛頓力學裡,力可以做功,這種功會轉化為受力系統的動能。動能就是運動的能量,比方說,乙個鐵球在地球的重力場中從高處落下,重力做的功就轉化為鐵球的動能。

那麼,能量守恆是怎麼體現的呢?我們會說,這個鐵球本身儲存的能量也就是勢能減少了,但重物的動能和勢能的總和不變,這是人們認識到的最早的能量守恆的例子之一。

隨著物理學家和數學家對牛頓力學認識的發展和深化,重力勢能被推廣了。重力勢能也就是跟重力有關的能量。到了 19 世紀上半葉,物理學家系統總結了力學能量守恆。

在這裡我們要特別提出乙個名字,就是愛爾蘭人哈密爾頓。這個人幾乎是科學全才,在物理領域和數學領域都很出名。今天,我們甚至將乙個力學體系的總能量稱為哈密爾頓。

能量就是哈密爾頓,哈密爾頓就是能量。

比如乙個冰塊,它的能量就是用哈密爾頓給出的公式計算的。當水結成冰後,我們會說,相比原來的水,冰的能量變小了,原因是水在結冰的過程中釋放了熱。沒錯,熱能也是一種能量。

在很長一段時間內,人們認為,熱能或熱量是一種叫「熱素」的東西攜帶的。熱素理論表面看上去非常自然。你看,一塊煤炭或者一瓶汽油燃燒的時候釋放出熱,這種熱能夠被我們感受到,不就是熱素嗎?

熱能確實能被感受到,但卻不能用任何實體來解釋,那麼,熱素就該是無色、無味、無重量的東西。

18 世紀末法國化學家拉瓦錫用化學實驗證明了熱素說,熱素說流行了很長很長時間。不過,熱素說對能量守恆定律的建立起了很大的作用,因為,熱素攜帶的能量可以解釋在化學反應、物體摩擦中物體之間交換的能量,從而使得總能量守恆,也就是能量守恆定律經常說的一句話:能量既不會憑空消失,也不會憑空產生。

熱素的種種性質,使它看起來有點像鬼魂,無色、無味、無質量,還可以帶走能量。如果熱素真的存在,那是不是鬼魂也存在呢?

幸好,19 世紀中葉兩位科學家的研究徹底消滅了熱素說。一位是德國醫生邁爾,另一位就是大名鼎鼎的英國物理學家焦耳。

這兩隻「耳」到底是怎麼提出能量守恆的呢?我們先來看邁爾。邁爾生活的年代是從 1814 年到 1878 年,總共活了 64 歲。

他是德國漢堡人。他開始的職業是醫生,不過,年輕時他就對物理和化學感興趣了,自己做了很多實驗。1840 年,作為隨船醫生,他跟隨一艘船去印尼的耶加達。

在途中,他注意到,被風暴襲擊後的海浪比沒有遭遇風暴的海浪溫度要高,他就開始對物理學感興趣了。同時,在行醫的時候,他注意到人的血液是紅色的,而紅色是與氧有關,那麼,保持血液溫度的原因是不是氧燃燒產生的熱量呢?

5樓:心無邪

我已用實驗證明能量守恆定律失效.

孤立系統的拉格朗日量不顯含時:эL/эt=0,E=const.此即能量守恆律.

總結,其根本源於力學時空效應的可累積性.

在一切情形下,都可累積嗎?

稍後碼字.

不是,磁偶極子平面平行於非勻強磁場力線可構造無數條周長不等的閉合負功路徑,其特徵是偶極子所做負功不可積.即能量一動量守恆律失效:

W=一Fs=0,或p=一Ft=0

6樓:抄抄0712

能量守恆定律,是有一定前提條件的,即組成物體的電子和原子核保持不變。若出現負電子與正電子的湮滅,正負電子同時消失,則不一定有能量守恆。若出現原子核的裂變和聚合,原子核發生變化,也不一定有能量守恆。

在組成一定物體的電子和原子核保持不變的前提下,無論這些物體如何運動,這些物體所具有的電子總數不變,因此,電子的總電荷勢能不變。同樣,這些物體的原子核總數不變,因此,原子核的總電荷勢能不變。組成這些物體的電子和原子核的慣性動能只能傳遞或轉換,傳遞和轉換過程中的能量總值也將保持不變。

由此,能量守恆定律成立。

7樓:七心海棠

定律一般就是最原始的,自然科學中一般靠實驗直接得來,也有靠猜想、模擬得來的,後又經無數實驗驗證。人類的學問還沒有到解釋定律的程度。定律模擬數學相當於公理,公理基礎上構築數學大廈,定律基礎上修建自然科學高樓。

定理一般可以通過定律和邏輯以及其他事實等推出。

8樓:cmy28

物理學是一門實驗科學。

定律不是定理。

這些,是基本原則。是每乙個物理學工作者和非物理學工作者的基本科學常識。

從任何角度來講,能量守恆定律是不能被證明的。它只能被實驗驗證,被理論認做是定律

附:其實確切來講,經典力學裡面的能量守恆已經被相對論推翻了,不是嗎?這以後就叫做質能守恆了。

威望甚高的回答者張浩以諾特定理復能量守恆「證明」題,是非常令人驚訝和遺憾的。既然提到了,多說幾句無妨。

諾特定理所代表的是一種觀點,即現代物理學界認為對稱性比守恆律更加基礎。每一種連續對稱性都對應了乙個守恆量,這是諾特定理的含義。定理不是定律,這是可證的。

時間平移對稱性對應了能量守恆。

然而,「世界是時間平移對稱的」,就和「能量是守恆的」一樣的,是物理定律,是不可以被證明的。

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是不是能量守恆定律不能用數學方法證明?

小小 假設能量不守恆,時間t,和時間t dt,能量從a變成了a da。我們是通過能量從a變成a da發現了時間從t變成了t dt。這個問題在於每當能量發生了變化我們總是認為一一哦,那不是能量發生了變化而是時間發生了變化其實從這個角度來看能量本身就是時間,我們無法區分。所以能量的定義就是守恆,若不守恆...