作者xiaoa (不事生产)
看板ask-why
标题Re: [请益] 为何会有功?功是如何定义的?(物理)
时间Sat Nov 13 04:52:03 2010
※ 引述《benjamin0126 (台湾健儿加油)》之铭言:
: ※ 引述《benjamin0126 (台湾健儿加油)》之铭言:
: : 标题: [请益] 为何会有功?功是如何定义的?(物理)
: : 时间: Tue Nov 9 19:52:53 2010
: : 速度这个物理量似乎蛮容易理解的
: : 而力则是由实验定义来的
: : 那功呢?为什麽会有功这个物理量?
: : 它又是为什麽定义为力量与位移的乘积呢?
: : --
: : ◆ From: 218.172.85.47
: : → xiaoa:功是量化的能量转移, 即是物体被做功後得到的能量(动能,etc) 11/09 20:16
: : → xiaoa:或是做功的物体输出的能量 11/09 20:19
: : → xiaoa:为何如此定义, 我认为和能量手横有关. 因为从单位来看, 功 11/09 20:21
: : → xiaoa:不是直接能测量得到的物理量, 但是在转移的过程中, 它有 11/09 20:21
: : → xiaoa:守恒的性质(会减少,但进/出之间有正向关系) 11/09 20:22
: : 推 gamer:功的定义是基於能够直接量测的物理量来的,在那个时代,能量 11/09 21:08
: : → gamer:是难以被量测的,你只有办法量到温度、位移、速度、质量,也 11/09 21:09
: : → gamer:因此,功才会用力量和位移去定义它。 11/09 21:10
: : → benjamin0126:人类会研究物体的运动特性蛮容易理解的 11/09 21:29
: : → benjamin0126:不过能量是种虚幻的概念,毕竟肉眼无法看到 11/09 21:30
: : → benjamin0126:会研究能量还蛮无法理解的 11/09 21:32
: : → benjamin0126:另外也不懂为何会坚信能量守恒 11/09 21:33
: : → benjamin0126:或许就如克卜勒所相信的"这是个完美和谐的世界" 11/09 21:34
: : → xiaoa:nope,你误会了. 并不是相信了能量守恒,才发现功是能量转移 11/09 21:39
: : → xiaoa:而是因为能量有守恒这个性质, 我们才会发现、定义"功" 11/09 21:40
: : → xiaoa:试想想, 如果功(能量)在物体间转移, 是不规律, 人类还可能 11/09 21:41
: : → xiaoa:会去注意这个物理量吗? 11/09 21:42
: : → xiaoa:看gamer的回文, 就会发现, 机器的效率 = 力x移动 => 功 11/09 21:43
: : → xiaoa:如果能量不守恒, 则 机器的效率 =/= 力x移动 => 无此项定义 11/09 21:45
: 不好意思这段我还是没看懂
: 照你说的因为有能量守恒这个性质,才会发现并定义功
: 那麽在定义功之前人类又是怎麽定义能量的呢
: 如果没办法定义能量又怎麽知道能量会守恒?
这问题要先搞清楚事情的先後
其实"功"和"能量"是什麽时候挂勾的, 我并不知道
但为何它们会被发现、定义?
在现象的发掘过程中, 输入和结果的关系是最容易比较的
但有时候我们更在意为什麽有这样的结果
例如
1. 斜面上滑落的物体, 其 起始高度 和 滑下後速度平方 成正比
不需要定义 能量 或 知道能量守恒, 但我们会在意为何是速度平方
2. 弹簧的弹性(劲度系数) 和 被弹射出的物体的速度平方 成正比, 及和 质量成正比
一样, 又一次不需要定义 能量 或 能量守恒, 但为何是速度平方?
累积各种发现, mv^2 一定代表了某种意义, 转移是其其中一种性质
某人决定给这有奇特意义的数值一个名称.....
(现在定义 1/2 mv^2 才是动能, mv^2...我不清楚)
直到某人系统性的整理、定义出"能量"这个东西(可能和上面就是同一个人)
我们都还不需要知道 能量守恒
明显的和"功"的发现、定义过程雷同
科学上许多 无法直接测量到物理量、无法靠直觉就能定义的数值
多是在 数值之间的关系 得到定义的
而"现象", 例如能量守恒, 则是历经一番发现
才会从 模糊的定义(单纯的 h => v^2)
逐渐转变出 清晰的定义及意义 E(t1) = E(t2)
到最後变成像akulamaru说的, 用 E(t1) = E(t2) 反推其它形式的能量的存在
(但若是反推失败, 能量守恒 的立论将受到挑战)
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後见之明: 能量守恒, 其实一直隐含在 "等号"、"正比" 等之中
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◆ From: 140.112.230.10
1F:推 Oikeiosis:mv^2 应该是莱布尼兹开始用的 叫活力vis viva 11/13 17:50
2F:→ Oikeiosis:energy能量应该是杨格Thomas Young开始用的 11/13 17:51
3F:推 Equalmusic:我猜是因为 mv^2 = 2mgh, 然後定 mgh 为位能比较直观 11/14 01:44