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基础知识扎实是必要的。
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2014/03/31 20:52
点击:381次

基础知识扎实是必要的。比如把一个汽车加速到100米/秒的速度,它要耗费多少能量呢?它的能量是能够把四辆相同的汽车加速到50米/秒的,而不是两辆。

那么两辆相同的汽车以50米/秒的相反速度对撞后静止,和一个100米/秒速度的汽车撞向一个静止不能动的汽车后全部粘合在一起静止不动的情况相比,都丧失了全部动能,两种情况哪个汽车损毁更严重呢? 我认为是后者。当然也许还有不同意见,请大家说说看法。

我并不愿意得罪谁,但是在真理上我绝对据理力争。如果我说得不对,我则承认我错了。我认为,这个问题带有普遍性,虽然是低级知识,但是人们不一定都明白,当然也许是我不明白。 

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 [2楼]  作者:马国梁  发表时间: 2014/03/31 22:05 

王老师,你的基础知识扎实么?你会算“两辆相同的汽车以50米/秒的相反速度对撞后静止”的动能么?前者的汽车损毁是后者的几分之一呢?
[楼主]  [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/03/31 22:17 

马老师:
我的“两辆相同的汽车以50米/秒的相反速度对撞后静止”是指撞后不再分开,相对地面静止。那么它们的动能全部转化成热能。车的质量是m,两车总动能是2500m。它们全部转化热能。而后者释放出热能为5000m,至少温升也不一样。如果前者的热能将将不能引起燃烧,后者就有可能引起燃烧。
 [4楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/03/31 22:39 

一个100米/秒速度的汽车撞向一个静止不能动的汽车后全部粘合在一起静止不动的情况
=====违反事实、违反动量守恒定律。
[楼主]  [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/03/31 22:43 

对[4楼]:
一颗子弹射入一个木桩是不需要动量守恒定律的。只考虑动能全部转化成热能。
 [6楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 04:20 

[一颗子弹射入一个木桩是不需要动量守恒定律的。只考虑动能全部转化成热能。]

=====请提供类似逻辑的教材。如果找不到,就是你错了。
[楼主]  [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/04/01 06:51 
[楼主]  [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/04/01 07:21 
 [9楼]  作者:丁明良  发表时间: 2014/04/01 09:45 

对【2楼】说:
普霖所说是我们很多人容易忽略的。你提出问题很好,大家讨论,但问他的基础知识是否扎实,似乎欠妥。
 [10楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 10:18 

对【9楼】说:
请看一看是否存在根本错误
【冰块碰撞实验,违反角动量守恒定律。(二)】
 [11楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 10:29 

今天(早起、重新睡觉)没有看到7、8楼的内容。
 [12楼]  作者:丁明良  发表时间: 2014/04/01 10:51 

对【10楼】说:
不好意思,天平,因不太感兴趣没有细看你的两个帖子。刚才去看了一下,一个物体的角动量与另一个物体的距离是无关的,除非由于气流等的因素而影响。其余的以后慢慢讨论。
 [13楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 11:08 

对【12楼】说:
讨论一个贴【冰块碰撞实验,违反角动量守恒定律。(二)】。

你认为“一个物体的角动量与另一个物体的距离是无关的,除非由于气流等的因素而影响。”。
但是,【冰块碰撞实验,违反角动量守恒定律。(二)】讨论的是【系统的角动量守恒定律】不成立。
 [14楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 11:10 

对【10楼】说:
审核中。
讨论的不是一个物体角动量、而是系统的角动量违反角动量守恒定律。
 [15楼]  作者:丁明良  发表时间: 2014/04/01 11:30 

对【14楼】说:
如果定律所说系统与你这个系统相同或类似,则起码定律的描述需要修正。最好仔细看一下定律,不要“冤枉”了前辈科学家。    是否可以把你所看的书上的定律的描述发上来?
 [16楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 11:47 
 [17楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 12:06 

删除别人的正常贴,似乎不可取。
 [18楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 12:10 

对【15楼】说:
参考百度百科【对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。这一结论叫做质点角动量守恒定律】。

参考维基百科【角动量守恒定律 是指系统所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。.....角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性。例如,当考虑到太阳系中的行星受到太阳的万有引力这一有心力时,由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零,所以他们以太阳为参考点的角动量守恒,这也说明了行星绕太阳公转单位时间内与太阳连线扫过的面积大小总是恒定值的原因。】

参考百度百科-转动惯量的平行轴定理【一个物体以角速度ω绕固定轴z轴的转动可以视为以同样的角速度绕平行于z轴且通过质心的固定轴的转动。也就是说,绕z轴的转动等同于绕过质心的平行轴的转动与质心的转动的叠加】.


在一条直线上,当相互平行的自转圆柱体撞击静止圆柱体的前后,力矩为零,距离改变、转动惯量改变、角速度不变。两个平行圆柱体组成的系统,
所以,根据转动惯量的平行轴定理,两个平行圆柱体组成的系统,在碰撞前后,自转圆柱体对于静止圆柱体(质心轴)的角动量不守恒、自转圆柱体对于系统质心的角动量不守恒,违反质点或者系统的角动量守恒定律。
 [19楼]  作者:丁明良  发表时间: 2014/04/01 14:46 

对【18楼】说:
天平,可能是你自己理解的问题。请仔细分析理解。
 [20楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:08 

出现 系统错误0209
 [21楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:12 

对【19楼】说:
哪里错了?

在一条直线上,当相互平行的自转圆柱体撞击静止圆柱体以前,由于
力矩为零,距离改变使转动惯量改变、角速度不变。

所以,根据转动惯量的平行轴定理,两个平行圆柱体组成的系统,在碰撞以前,自转圆柱体对于静止圆柱体(质心轴)的角动量不守恒、自转圆柱体对于系统质心的角动量不守恒,违反质点或者系统的角动量守恒定律
 [22楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:13 

同样的道理,在碰撞以后,距离变化,使角动量不断变化,违反角动量守恒定律。
 [23楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:19 

对【19楼】说:

参考图片

具有初速度和初始角速度的两平行圆柱(其中一个圆柱的初始角速度为零),相互自由碰撞过程中,系统没有受到合外力矩,但是,两平行圆柱之间的距离随着时间变化,使两平行圆柱组成的系统的半径随着时间变化,使两平行圆柱对于系统的转动惯量随着时间变化,所以,(碰撞前、或者碰撞后)使系统的角动量不断改变,使系统的角动量不守恒。

 [24楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:19 

对【19楼】说:

参考图片

具有初速度和初始角速度的两平行圆柱(其中一个圆柱的初始角速度为零),相互自由碰撞过程中,系统没有受到合外力矩,但是,两平行圆柱之间的距离随着时间变化,使两平行圆柱组成的系统的半径随着时间变化,使两平行圆柱对于系统的转动惯量随着时间变化,所以,(碰撞前、或者碰撞后)使系统的角动量不断改变,使系统的角动量不守恒。

 [25楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:19 

对【19楼】说:

参考图片

具有初速度和初始角速度的两平行圆柱(其中一个圆柱的初始角速度为零),相互自由碰撞过程中,系统没有受到合外力矩,但是,两平行圆柱之间的距离随着时间变化,使两平行圆柱组成的系统的半径随着时间变化,使两平行圆柱对于系统的转动惯量随着时间变化,所以,(碰撞前、或者碰撞后)使系统的角动量不断改变,使系统的角动量不守恒。

 [26楼]  作者:丁明良  发表时间: 2014/04/01 15:27 

对【25楼】说:
你可能误解了平行轴
 [27楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2014/04/01 15:28 

对【3楼】说:
在你说的情况中转化为热能的动能只是很少的一部分。这些问题教科书也没弄明白。
 [28楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2014/04/01 15:28 

对【3楼】说:
在你说的情况中转化为热能的动能只是很少的一部分。这些问题教科书也没弄明白。
 [29楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2014/04/01 15:31 

对【26楼】说:
请具体点。
[楼主]  [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/04/01 16:11 

为了简单起见,我把质量数值换成具体数,m=1000 kg,
则一个50米/秒速度的汽车动能是E1=1250000 J, 动量是P1=50000 kgm^2s^-2,
一个100米/秒速度的汽车动能是E2=5000000 J, 动量是P1=100000 kgm^2s^-2。

假定碰撞时间都是t=0.01s,则前者的冲量=动量=F1t=50000 kgm^2s^-2,F1=50000/0.01=5000000 N
后者F2=100000/0.01=10000000 N
后者的作用力F2大于前者作用力F1,损毁程度大于前者。

假定碰撞力大小一样,F1=F2=10000000 N,则将50米的汽车减速到零的力所需要持续的时间为
t1=5000000/10000000=0.005s
而将100米的汽车减速到零的力所需要持续的时间为t2=100000/10000000=0.01s
可见,后者的作用时间t2大于前者作用时间力t1,也是损毁程度大于前者。

两个50米/秒的汽车相撞为什么只产生5000000 N的力而不是10000000 N的力呢?因为对撞的力不能相加。两个车子互相提供减速的力,互相给对方一个5000000 N的力就够了。界面上的作用力和反作用力互相充当对方的减速力。所以对撞的相对速度虽然也是100米/秒,但是力却和100米/秒的车是完全不同的。

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