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[解題] 國三 理化 功與能

看板tutor (家教)作者時間11年前 (2013/11/18 22:43), 編輯推噓9(9推 0噓 27→)
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1.年級：國三 2.科目：理化 3.章節：功與能 4.題目： 老師說:對物體作正功就是使其能量增加,對物體作負功就是使其能量減少 學生問:那自由落下的石頭.重力對石頭做什麼功? 老師:正功 學生:那為什麼什麼石頭的位能在減少? 老師:..恩..,可是石頭動能有增加阿? 學生:那為什麼石頭的總力學能沒有增加? 你不是說作正功會使能量增加? 請問:上面的對話,應該有地方出了問題.請你選出正確的修正選項 (A)自由落下的石頭,重力其實對石頭作負功,所以位能才會減少 (B)合力對石頭做的功,只會變成動能的增加,並不是變成力學能的增加 (C)'對物體作正功就是使其能量',這個能量指的不只是力學能, 而是所有能量的總和 (D)位能減少較少,動能增加較多,其實總力學能還是有增加 5.想法： (A)重力向下 石頭落下 也向下 同方向 作正功 (D)位能減少會等於動能的增加 總力學能不變 (B)如果合力做的功 增加了動能 那 總力學能就應該有增加 (所以錯) (C)這選項感覺好像沒錯,但這邊能量是增加到哪邊了??熱能?? 不知道我的想法有沒有錯,請各位多多指教 謝謝 -- 簽名， 只是要證明自己來過...... -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 118.167.135.24 ※ 編輯: peiue 來自: 118.167.135.24 (11/18 22:51)
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11/18 23:14, , 1F
是"系統(=地球負功+石頭正功)"的總力學能沒有變
11/18 23:14, 1F
推
11/18 23:43, , 2F
重力是保守力的關係吧
11/18 23:43, 2F
推
11/19 01:08, , 3F
功能定理是合力作功=動能變化
11/19 01:08, 3F
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11/19 01:08, , 4F
對石頭來說重力的確是做正功
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推
11/19 01:11, , 5F
B才是對的 位能變化是保守力作功加負號 也就是說石頭減少
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11/19 01:11, , 6F
的位能大小=重力作正功使石頭動能增加的大小
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11/19 01:13, , 7F
一力作正功 其它能量→物體動能 作負功 物體動能→其它能
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11/19 01:14, , 8F
所以像摩擦力作負功 就是把物體動能轉成熱能
11/19 01:14, 8F
推
11/19 01:26, , 9F
其實我很好奇兩種不同觀點下的正功 可以相加嗎
11/19 01:26, 9F
推
11/19 01:37, , 10F
這題b是可以選的 但好像不足以說明學生的疑問
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11/19 02:56, , 11F
看你要畫多大的範圍來看這個問題吧
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11/19 02:57, , 12F
如果你看的是整個系統 地球加石頭 當然總能不變
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11/19 02:58, , 13F
因為 重力是內力 但如果你只站在石頭範圍來看 重力作正功
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11/19 02:59, , 14F
問能是整個大系統(地球加石頭)的概念 並不只是石頭
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11/19 03:00, , 15F
'位'能
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推
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答案應該是B 合力做的功只會產生動能
11/19 03:27, 16F
推
11/19 09:45, , 17F
如果系統是單一物體的話 產生動能意味力學能增加
11/19 09:45, 17F
推
11/19 13:03, , 18F
雖然不見得是很好的說法；不過可以這麼說：「力學能守恆的前
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提是沒有外力的介入；在「功」那節所說的「作正功」指的多半
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是外力來對物體作正功，所以才會讓能量增加； 但「位能」可以
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說是物體「自己的」能量，就像電位差、化學活性、彈力位能一
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樣，物體本身就有一種向下掉的驅力，但他被以位能儲存起來。
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11/19 13:06, , 23F
所以所謂「重力作負功」雖然說起來像是「地球對物體(施重力)
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作功」；但其實這只是一種想像，應該說是物體自己釋出了它的
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11/19 13:07, , 25F
位能，把自己的位能轉換成動能的形式，所以力學能仍然守恆」
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因為地球是一直在施這個重力的；所以實際上造成位能變換的，
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是原本抗拒重力的那個因素的消失 。或許可以這麼說吧？
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推
11/19 13:12, , 28F
當初把物體搞到那麼高的那個力，就已經作了功了，只是我們沒
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11/19 13:13, , 29F
感覺到；所以位能減少、動能增加，只是這個能量的形式變換。
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11/19 15:18, , 30F
系統內如果存在非守恆力，力學能依舊不守恆。
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把位能當作物體本身的能量是頗危險的觀念，地球的質量遠
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大於物體，才可以忽略不計第求的動能變化。如果是考慮兩
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物體質量差距不足以忽略動能時，這種想法就不適用。
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11/19 15:24, , 34F
而且說『物體自己釋出』其實不洽當，如果空間中不存在守
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11/19 15:25, , 35F
恆立場，就沒有位能可言。如果『釋能』是物體的本性，
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如何說明在沒有場作用下的真空中物體無法釋能
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