乙個物理問題,人起跳時是什麼在做功

時間 2021-05-30 11:00:53

1樓:

電梯以恆速V運轉,某人第一次站到電梯上相對靜止不動,電梯載他上樓過程中做工W1,功率為P1 第二次這人又以相對電梯速度V同時勻速向上走,這次電梯對人做工W2,功率為P2,則W1與W2,P1與P2的大小關係為

設原來人相對電梯不動時用時T,電梯速度V,人速度也是V,那麼時間減少一半為T/2,也就是一半的路程是人自己走的,也就是改變的重力勢能一半是由人提供,一半是由電梯提供。

假設增加重力勢能為W。原來電梯功率P1=W/T,人運動時P2=(W/2)/(T/2)=W/T,所以電梯功率不變的。W1=2W2。

題目假設人是恒等速度,而人是兩條腿走路,這是不可能的,功率也是時變的,但如果人的確是相對電梯走了一半的路程,那麼結果(理解為平均功率)仍然是這樣,因為上面的推導是基於能量,不涉及具體過程。也沒起強調勻速。

人起跳時是什麼在做功?

可以換乙個模型,兩個小物塊AB,B上有彈簧,壓縮狀態,放開後是誰做功?

以B的物塊部分為參考,彈簧恢復工程中對A有力,力的方向上運動了一段距離,自然B對A做功。

以B上彈簧於A接觸處為參考,該處對A有力,但在力的方向上沒有距離產生,所以不做功。

同樣B對彈簧接觸處有力,但沒有運動距離,可以說不做功,但對A質心有運動一段距離所以做功。

再從能量來說(不同參考係下,同樣幾個物理的總能量是不同的,比如AB相對靜止,以A為參考動能和為0,若C存在相對AB運動,動能就不為0了)

現在以地面為參考,人的動能完全來自於自己的化學能,所以地面不做功,如果考慮地面形變,人站在地面上時,地面有形變,離開時沒有,所以地面對人做了少量的功。

另外我也不同意陳俊收 所說的物理考試害人,「不考慮實際情況,用乙個簡單的模型來等效的」說法。現實世界是複雜的,對乙個複雜的世界,複雜的現象要研究它,就得先找到簡單基本的現象,比如空氣阻力可以忽略不計,類似於自由落體的現象來做實驗,研究它。然後從中抽象出乙個比現實世界簡單單純的物理模型,比如就受到乙個力。

然後通過對物理模型的分析,建立更抽象的數學模型,得出公式。最後通過各種公式反過來分析複雜的現實世界,但仍然是要忽略次要因素,僅考慮主要因素,甚至運用大量近似計算。所以個人認為這種說法很不妥,工程上得考慮實際吧?

還是得運用大量近似計算,經驗公式。

2樓:「已登出」

不用想那麼複雜。因為他第二次也是勻速上公升,電梯對他的作用力和第一次是一樣的,而電梯的速度又是不變的,所以電梯對他做功的功率是相同的。P2=P1

但是由於他上公升的速度快了一倍到達上一層的時間只需要一半,W2=W1/2. 另外的一半是他的腿輸出的。

只比較大小關係不計算具體數值,不需要分解力矩來考慮。

3樓:

功(P)=力(F)x速度(v),在本題中(1).F為電梯對人的作用力,第一次人與電梯相對靜止F=mgsinθ,第二次人勻速直線運動,電梯對人的作用力依然是F=mgsinθ;(2).v為電梯對人作用力F的絕對速度,即相對與地球的速度,在本題中即為電梯的運動速度;因而兩次運動電梯的功率都為:

P1=P2=vmgsinθ。

4樓:

取決於人是在電梯上加速的還是以2V的速度走上電梯的,如果是在上電梯以後速度增加到2V,那麼電梯對人有做功,因為有加速過程,然後人保持了這個速度,沒有減速過程,電梯對人是在克服重力外有附加做功的,就是說,其中一部分時間,電梯對人的作用力要大於

mgsinθ ,否則人不可能加速到2V。如果是後者,電梯對人的作用力恆定為

mgsinθ ,功率

P=vmgsinθ,跟人在電梯上不走沒有任何差別。對於一道高中物理題,這題答案大概率是後者,這就是物理考試害人之處,不考慮實際情況,用乙個簡單的模型來等效。對於真實的世界,事實上,每次人站上去都有加速的過程,電梯的做功都要大於W1,即不管人相對於電梯有沒有行走,實際做功W2都要大於理想做功W1,設dW=W2-W1,則在人不動的情況下dW為定值,只於電梯速度、人的質量有關,當然電梯越長,dW相對於W1的值越小,由於電梯執行速度V一般很慢,大致忽略了dW也不會產生太大的誤差,僅此而已。

你可以問問你老師,假如人在電梯上加速到了第一宇宙速度,電梯對人的做功又是多少,哈哈

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