安培力和運動之間是否存在悖論?

時間 2021-06-04 23:37:03

1樓:RFisker

首先,每乙個時刻的運動狀態,都跟上乙個時刻的運動狀態和受力狀態有關,也就是說,力和運動的關係不能跨時段地互相影響。

其次,高中物理裡你第乙個接觸的與速度有關的力實際上並不是電磁感應中的安培力,而是高一機車啟動模型中的牽引力,在那裡如果老師願意聊,那麼他會談到乙個叫反饋的概念,跟互為因果類似,具體的例子另外一位答主也舉了互相打拳的例子了,不多談,不過那裡也說了,互為因果並不是什麼悖論或者矛盾的事情,這在自然界簡直是無處不在,只不過之前可能沒有太注意而已。

然後,不知道你有沒有做過這樣一道題,乙個水平桿上套著乙個環,環帶電處於磁場中,沿杆運動的速度可以讓其獲得洛倫茲力與重力對抗,那麼如果洛倫茲力剛好等於重力,環與杆之間就可以架空,沒有摩擦,環就可以一直運動下去,這是乙個穩定狀態。但如果你真的要做這個實驗呢,你會發現,最後環一定會停下來。為什麼呢?

因為環在運動的時候總會受到一些微擾,我們看著它是勻速的,但其實仔細觀察並非如此,如果速度比恆定速度稍大,環會上移產生摩擦使其減速落回恆定速度,但是如果速度因微擾落到了恆定速度之下,那麼摩擦的減速作用會讓杆一直減速直到停下。所以這個狀態本身是不穩定的。

回到原題,安培力與重力平衡之後,這個狀態是穩定的嗎?下乙個時刻比如因為某些微擾,速度變大了,那麼安培力會變大,讓物體進入減速環節,趨向平衡時的速度。如果因為微擾速度變小了,那麼安培力減小,物體加速,同樣趨向於平衡時的速度。

所以這個平衡狀態本身是穩定的。

當然了這兩段是更進一步的說明,和題主本身想問的問題也許並不相關,僅作角度上的補充吧。

2樓:德文

如果互為因果是悖論的話,你再推一步,先前是安培力決定加速度決定速度,你再看看引力和庫侖力,這兩個力和距離有關,同樣的,力決定加速度決定速度決定位移決定距離。同樣的互為因果,按照你的例子,我這也可以舉個例子,乙個小球在兩個固定天體之間處於平衡態,因為它處於平衡態,所以它不動,因為它不動,所以它處於平衡態。一旦它朝著哪動了,它就會直接掉下去。

同樣的,你如何說明它會靜止在那不動?不知道你有沒有把你的想法推廣開來,然後發現其中的錯誤之處。(錯誤之處其他答主已經指出來了,我不再說了)

3樓:心月狐

看起來這是因果問題,其實這背後其實有很多學問,核心是常微分方程解的存在唯一性定理。

常微分方程解的存在唯一性定理:如果函式 在 的乙個鄰域 上連續,且關於 滿足 Lipschitz 條件,則給定初值 ,方程 在 的乙個鄰域上存在唯一的解

Lipschitz 條件:存在常數 0" eeimg="1"/>使得對任意的 都有

這是數學分析中乙個重要的定理,而至於這個定理的證明則非一日之寒,需從實數理論開始一步一步把理論體系搭起來,這裡便不詳細展開了。

關鍵是:一方面,只要物理模型給出的微分方程滿足以上條件,那麼它的解就是唯一的,也就是可以用微分方程表示物理系統的演化;另一方面,只要找到微分方程的乙個解,那它就必須是所求的解。這才是真正的因果關係

回到原題,把題目情景的微分方程列出來:

右邊是關於 的一次函式,當然滿足 Lipschitz 條件(取 即可)。

然後, 滿足該微分方程,因而成為該方程的唯一解。

4樓:張亦馳

互為因果為什麼形成悖論?

給你舉個非常簡單的例子:兩個野人見面,第乙個野人打了第二個野人一拳,於是第二個野人回擊一拳,第乙個野人再次予以回擊,打了第二個野人一拳......由此下去,任何乙個野人打另乙個野人一拳的原因,都是另乙個野人打了自己一拳,兩個人打對方互為因果,請問這是個悖論嘛?

對於乙個命題來說,若假設它為真,則邏輯推出來它假;若假設它為假,則邏輯推出來它為真。這樣命題才叫悖論。

至於你問的具體的物理情景,無非就是達到了乙個穩態而已,沒有什麼悖論可言。

補充:常微分方程

萬有引力和電磁安培力會不會其實就是同一種作用力量?同一種物理作用機制呢?

沙沙狐狐 星體間的 萬有引力 其實就是星體做圓周運動所需要的 向心力 它與 離心力 大小相等 方向相反。地球上的 萬有引力 則是不同物體在空氣中 浮力 的不同而產生的比值,又叫 比重 我們把標準大氣壓下一公升水的重量定義為1kg,並由此比較 浮力 的大小。所以,我們所說的重力 也叫萬有引力,或地心引...

男性和女性之間是否存在智力差異?

藍色小海豚 人類智商由x染色體遺傳。女性兩條x染色體,總體來說可以拉拉平均。男性只有一條x染色體,僅有的一條x染色體如果高智商,那就沒有人拖後腿,如果低智商,也沒有可以補救的。所以女性智商一般來說很少超高或者超低,男性則更容易出現一些極端的智商。 我永遠喜歡永進英 如果假設確實存在差異是真相的話,那...

原神和塞爾達之間是否存在有人蓄意引導

UMRRRRR 公尺哈遊。以下答非所問 原神公布pv後出現了一大堆碰瓷塞爾達的問題,我見乙個遮蔽乙個結果現在還是給推送,我求你們了,別發了行不,真的很影響觀感,美好的一天從刷到原神結束。 永不開車的車神 B站簽到5級號,三年大會員,14年入站的表示。那啥公尺已經把全部水軍經費投到 B站了!我在 B站...