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跑堂的小潘金蟲 (正式寫手)
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[求助]
問一個大學物理中的問題（大神們幫幫忙�。�
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1、一個光滑滑塊在一個光滑斜面上從頂端下滑，滑塊底部光滑，可與地面發(fā)生相對滑動，請問滑塊與斜面組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？ 2、一個光滑滑塊在一個光滑圓弧形槽從頂端下滑，槽底部光滑，可與地面發(fā)生相對滑動，請問滑塊與圓弧型槽組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？ （答案上說滑塊與斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒，而滑塊與圓弧型槽組成的系統(tǒng)機械能否不守恒。但我想不明白為什么......不過那只是答案，錯了也說不定） |
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跑堂的小潘: 回帖置頂 2012-03-22 22:44:40
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一個體系的機械能守恒是指（除去熱損耗）勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化 體系一：滑塊的勢能轉(zhuǎn)化為滑塊與斜面的動能，體系機械能守恒。 體系二：滑塊的勢能轉(zhuǎn)化為滑塊與斜面的動能，但此時滑塊的動能包括沿斜面切向的平動動能和自身的轉(zhuǎn)動動能。在落地的瞬間地面施加的力矩徹底阻礙了滑塊的轉(zhuǎn)動，即由滑塊勢能轉(zhuǎn)化來的滑塊轉(zhuǎn)動動能被消耗了（滑塊與地面的非彈性碰撞）。故體系能量不守恒。 如果把滑塊換為光滑小球則二體系機械能均守恒。 嚴格的來講體系一在觸地的瞬間也有滑塊轉(zhuǎn)動，而這部分轉(zhuǎn)動能量將在滑塊完全觸地時被消耗。而這種短時間的運動常被人忽視。有興趣的蟲友可以計算（相同高度，長度，圓�。﹥审w系損失動能的比例關(guān)系 經(jīng)初略估計相同條件下體系一與體系二的能量損失之比的量級約為(R^2)/R' R為斜面的線度，R'為體系一滑塊落地瞬間質(zhì)心軌跡弧的半徑線度。通常R>>R' 故相對于體系二，體系一的能量損失是極微小的 希望樓主滿意 |
10樓2012-03-15 14:38:06
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【答案】應助回帖
感謝參與，應助指數(shù) +1
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從能量的轉(zhuǎn)化角度來理解機械能守恒應包含以下三層含義: (1)在物體和地球組成的系統(tǒng)中,若只有物體的動能和系統(tǒng)的重力勢能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,則系統(tǒng)機械能守恒. (2)在物體和彈簧組成的系統(tǒng)中, 若只有物體的動能和彈簧的彈性勢能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化, 則系統(tǒng)機械能守恒. (3) 在物體、彈簧和地球組成的系統(tǒng)中, 若只有物體的動能、系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，則系統(tǒng)機械能守恒. 上面兩個問題屬于第一種情況 。 |
7樓2012-03-15 10:09:09
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9樓2012-03-15 13:36:10
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