Re: [請益] 為何會有功？功是如何定義的？（物理）

看板ask-why (知識奧秘)作者xiaoa (不事生產)時間15年前 (2010/11/13 04:52)推噓2(2推 0噓 1→)

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※ 引述《benjamin0126 (台灣健兒加油)》之銘言： : ※ 引述《benjamin0126 (台灣健兒加油)》之銘言： : : 標題: [請益] 為何會有功？功是如何定義的？（物理） : : 時間: Tue Nov 9 19:52:53 2010 : : 速度這個物理量似乎蠻容易理解的 : : 而力則是由實驗定義來的 : : 那功呢？為什麼會有功這個物理量？ : : 它又是為什麼定義為力量與位移的乘積呢？ : : -- : : ◆ From: 218.172.85.47 : : → xiaoa:功是量化的能量轉移, 即是物體被做功後得到的能量(動能,etc) 11/09 20:16 : : → xiaoa:或是做功的物體輸出的能量 11/09 20:19 : : → xiaoa:為何如此定義, 我認為和能量手橫有關. 因為從單位來看, 功 11/09 20:21 : : → xiaoa:不是直接能測量得到的物理量, 但是在轉移的過程中, 它有 11/09 20:21 : : → xiaoa:守恆的性質(會減少,但進/出之間有正向關係) 11/09 20:22 : : 推 gamer:功的定義是基於能夠直接量測的物理量來的，在那個時代，能量 11/09 21:08 : : → gamer:是難以被量測的，你只有辦法量到溫度、位移、速度、質量，也 11/09 21:09 : : → gamer:因此，功才會用力量和位移去定義它。 11/09 21:10 : : → benjamin0126:人類會研究物體的運動特性蠻容易理解的 11/09 21:29 : : → benjamin0126:不過能量是種虛幻的概念，畢竟肉眼無法看到 11/09 21:30 : : → benjamin0126:會研究能量還蠻無法理解的 11/09 21:32 : : → benjamin0126:另外也不懂為何會堅信能量守恆 11/09 21:33 : : → benjamin0126:或許就如克卜勒所相信的"這是個完美和諧的世界" 11/09 21:34 : : → xiaoa:nope,你誤會了. 並不是相信了能量守恆,才發現功是能量轉移 11/09 21:39 : : → xiaoa:而是因為能量有守恆這個性質, 我們才會發現、定義"功" 11/09 21:40 : : → xiaoa:試想想, 如果功(能量)在物體間轉移, 是不規律, 人類還可能 11/09 21:41 : : → xiaoa:會去注意這個物理量嗎? 11/09 21:42 : : → xiaoa:看gamer的回文, 就會發現, 機器的效率 = 力ｘ移動 => 功 11/09 21:43 : : → xiaoa:如果能量不守恆, 則機器的效率 =/= 力ｘ移動 => 無此項定義 11/09 21:45 : 不好意思這段我還是沒看懂 : 照你說的因為有能量守恆這個性質，才會發現並定義功 : 那麼在定義功之前人類又是怎麼定義能量的呢 : 如果沒辦法定義能量又怎麼知道能量會守恆？這問題要先搞清楚事情的先後其實"功"和"能量"是什麼時候掛勾的, 我並不知道但為何它們會被發現、定義? 在現象的發掘過程中, 輸入和結果的關係是最容易比較的但有時候我們更在意為什麼有這樣的結果例如 1. 斜面上滑落的物體, 其起始高度和滑下後速度平方成正比不需要定義能量或知道能量守恆, 但我們會在意為何是速度平方 2. 彈簧的彈性(勁度係數) 和被彈射出的物體的速度平方成正比, 及和質量成正比一樣, 又一次不需要定義能量或能量守恆, 但為何是速度平方? 累積各種發現, mv^2 一定代表了某種意義, 轉移是其其中一種性質某人決定給這有奇特意義的數值一個名稱..... (現在定義 1/2 mv^2 才是動能, mv^2...我不清楚) 直到某人系統性的整理、定義出"能量"這個東西(可能和上面就是同一個人) 我們都還不需要知道能量守恆明顯的和"功"的發現、定義過程雷同科學上許多無法直接測量到物理量、無法靠直覺就能定義的數值多是在數值之間的關係得到定義的而"現象", 例如能量守恆, 則是歷經一番發現才會從模糊的定義(單純的 h => v^2) 逐漸轉變出清晰的定義及意義 E(t1) = E(t2) 到最後變成像akulamaru說的, 用 E(t1) = E(t2) 反推其它形式的能量的存在 (但若是反推失敗, 能量守恆的立論將受到挑戰) -- 後見之明: 能量守恆, 其實一直隱含在 "等號"、"正比" 等之中 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.230.10