作者joe70136 (Iron Man)
看板Physics
标题Re: [问题] 数学解释物理行为
时间Wed Aug 29 08:57:15 2012
※ 引述《OxfordGOD (牛津神)》之铭言:
: 小弟是商科出身的,有个问题想请问各位学物理的大大们
: 我现在举f=ma的例子,我们都知道相乘在数学有一些解释
: 比较能直觉的就是面积,面积怎麽算?就是长乘宽
: 又如果用微积分的观念来看待这件事情的话
: 那就是切割成很多小面积加总而成,就跟乘法是一样的东西加很多次
: 这两者的解释是很直觉,而且是相同的
: 但,f=ma...我想像不出来这要怎麽解释,为什麽不是f=m+a? 或者是其它运算
: 意思是说我没办法用上述的说法用数学来解释物理行为
: 更何况是其它的更复杂的运算,不知道有没有了解我的问题,并且帮我解答这疑惑,感谢
其实你举这些例子也只不过是定义问题,
只是这些定义早在你小时後就被老师彻底洗脑了。
比方说:同样的逻辑,你也可以问说 为什麽面积不是“长加宽”而是“长乘宽”
最直接的说法则是 “面积”定义成 "长乘宽"。
而乘法也只不过是一堆加法的简单定义。
例如: 2 连加三次等於 6; 2+2+2=6
为了方便,你定义所谓的乘法 2x3=6,2"乘"3 代表 2"连加"三次。
因此,乘法就这样被"定义"出来了!
现在你会觉得很直觉,那只是因为你够老,
当你小时候刚学乘法的时候,应该不是那麽直觉。
同样地,F=ma 你也可以看作是对"力"的定义。
我们都知道,物体受一外力作用时,其运动状态会改变
例如:一颗静止的足球,你用脚踢它一下,它就会往前飞。
拿在手上的咖啡,你一放手,咖啡就会掉到地上。 等等...
这些物体的运动状态之所以会改变,都是因为有一“外力”作用在此物体身上。
上面是对"外力"定性的描述,但定量的描述呢?
F=ma 可以看作是对"外力"的定量描述!
我们可以定义 外力F 等於 物体质量m 乘上 物体速度的时变率a 。
当然你可以很简单的测试此定义合不合乎我们对万物运行的直觉。
例如:一个放在地上静止的篮球(a=0),一定不受外力作用。
换句话说,如果我们施加一外力於静止篮球上,则此篮球必定动起来(a != 0)。
注:
1. 严格说起来,F应该解释成"净力"而非"外力"。
例如:放在桌上的书,虽然有重力作用於其上,却不往下掉,
是因为桌子的正向力抵消了重力的作用,所以净力为零。
2. 严格来说, F=dP/dt, where P=mv 是动量,d/dt 是时间微分运算子
F=ma 只是当物体质量不随时间改变时,所得到的简单式。
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◆ From: 140.115.31.125
1F:推 OxfordGOD:哦哦,您最後那几行的解释我就懂了 08/29 09:41
2F:→ OxfordGOD:原来是时间的微小变化,所造成的结果.. 08/29 09:42
3F:→ OxfordGOD:感恩 08/29 09:43
4F:→ boyzone66:你懂了?.........我不相信.....= =我以前也一类根本不懂 08/29 13:19
5F:推 Honinbo2007:XDD 08/30 11:57