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標題: [【學科】] 【物理】高二物理-能量 [打印本頁]

作者: 22169751 時間: 2016-4-9 21:17 標題: 【物理】高二物理-能量

本帖最後由 22169751 於 2016-4-9 21:45 編輯

1.當飛機以速率v作水平飛行時，若所受的空氣阻力可用f=-bv(b>0，且b為常數)表示，負號表示此阻力方向與飛機飛行方向相反。
問:當飛機以等速率2V0水平飛行時，引擎所需提供的水平推力大小為飛機以等速率飛行時的兩倍。
雖然感覺很合理但是我想不出一個合理的解釋
我的想法是合力=F-f=ma=mΔv/t
合力=0 Δv=0 可是我弄不出F和v之間的關係式
2.

如圖，兩小球質量皆為m，以不計質量之輕棒連起來長2L，可繞O自由旋轉，今由水平位置自靜止釋放，設重力加速度g，則達到最低點時，求B之速度
問:為何這題不能用靜止時KB(動能)+UB(位能)=最低點的KB+UB  必須用A+B的力學能守恆來解
如果只掛B的話是可以成立的
這題的B和只掛一顆時受的力皆相同(重力+繩張力)
重力為保守力  而繩張力雖為非保守力但不作功(繩張力與速度方向垂直)
照理說如果只看B而不看A的話力學能仍應該要守恆
為何在這題不成立

以上兩題  求解說  感恩

圖片附件: 1.png (2016-4-9 21:32, 3.28 KB) / 下載次數 12
http://bbs.61.com.tw/attachment.php?aid=1758374&k=3e81d49c8b99fbda97de7c38f101769c&t=1771313990&sid=59vvpb

作者: 39475494 時間: 2016-4-10 14:40

第一題，是漏了紅字吧 ?
1. 問:當飛機以等速率2V0水平飛行時，引擎所需提供的水平推力大小為飛機以等速率V0飛行時的兩倍。
F1 = ma ，但等速率 a = 0 .... F1 = 0
所以如果不計空氣阻力，不用施水平推力，飛機就會等速前進了
但題目有空氣阻力Bv ，所以 F2 = Bv
F = F1 + F2 = Bv → F 正比於v

2. 這題是輕棒，不是繩子
輕棒對個別的球是有作功的唷
因為輕棒會去控制兩顆球的角度位置一致，所以不單單只有向心加速度
還有切線加速度

如果把輕棒改成兩根繩子 (一根綁 A 一根綁 B)
向心力和位置有關，N = mgsinθ (θ是落下角度，水平起點 θ = 0)
A 球的 wA = N/(mr) ， B 球的 WB = N/(m2r)
也就是說，A 會轉的比B快
輕棒要讓 AB 同步旋轉，講白了，輕棒要對 A 施阻力，對 B 要施助力加速
輕棒有對 A B 作功唷

作者: 39475494 時間: 2016-4-10 14:59

我補充一下 ...
1.
你要這樣看，F = ma + 空氣阻力 = m*0 + bv
2.
兩顆球，輕棒因為硬體綁定住
(強迫)AB要在任何時間點，有相同的角度位置
所以會(施力)控制AB 角速度，角加速度要一樣的變化

一顆球，沒這個問題，所以輕棒就不作功

作者: 35148267 時間: 2016-4-10 16:48

提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

作者: 22169751 時間: 2016-4-10 20:06

第1題了解了
把我那個式子裡的f改成-bv就好了

作者: 44671905 時間: 2016-4-10 20:19

為什麼一顆球就不作功~ 難道是等速?

作者: 39475494 時間: 2016-4-10 22:51

兩個速度不一又被輕棒綁定
才會透過輕棒作功
只有一個，輕棒跟著那顆球動，輕棒就沒的作功了呀

作者: 22169751 時間: 2016-4-10 22:57

應該是輕棒對B除了向心力還有施一力(垂直V方向)
然後輕棒同時也對A施了相同的力(與施在B上的方向相反)
對整體來說是為內力恰好抵銷
不知這樣解釋對不對呢?

作者: 39475494 時間: 2016-4-11 00:21

本帖最後由 39475494 於 2016-4-11 09:34 編輯

講這些，我就是怕講到這是不是內力的問題
其實，那個支點，不單單只有向心方向的施力

那兩個(輕棒對A和對B)的力大小不相等的
至於那算不算是內力

這樣說好了
輕棒對 A 和 A 對輕棒的施力，是作用力與反作用力
輕棒對 B 和 B 對輕棒的施力也是作用力與反作用力
當你把輕棒 A B 當成一體的話，這兩個單獨看都是內力
但輕棒對 A 和輕棒對 B 是不一樣的唷

作者: 39475494 時間: 2016-4-11 01:00

本帖最後由 39475494 於 2016-4-11 01:10 編輯

講這些之前
你先要了解輕棒的特性
m=0 ，但是堅固
m= 0，這表示，它所受到的合力為0，合力矩也為 0
為什麼 ? 因為如果合力不為 0 ，它的加速度就∞
而題目不可能讓他加速度∞，所以一定會有個機件對其抵抗，然後讓合力=0
同樣的，合力矩也是，不可能讓它角加速度∞

我們來分析一開始， A 和 B 水平時受到的力 ...
一開始 A 和 B ， w = 0
A 受到重力向下 mg ，受到輕棒的力向上 a
B 受到重力向下 mg ，受到輕棒的力向下 b
A 的角加速度 = B 的角加速度 (又 α比 = a/r比 = F/r 比)
所以 (mg-a)/L = (mg+b)/(2L)
即 2(mg-a) = (mg+b) → 2a+b = mg
再來，看輕棒 ....
輕棒左邊受支點，向上 F
輕棒中間受到 A，向下 a
輕棒右邊受到 B，向上 b
而輕棒合力0，合力矩0
所以 aL = b(2L) ，即a = 2b
代入 2a+b = mg
b = (1/5)mg , a = (2/5)mg
F = a - b = (1/5)mg

所以，一開始，輕棒水平的時候，支點就會對輕棒施力 (1/5)mg 向上唷
這是輕棒上面受三個力的關係

如果只有一顆球，輕棒上面只受 2 個力(支點和那一顆球)
兩個力，要合力0 合力矩0
只有一種情況，就是大小相等，方向相反(兩力的方向指向對方)
所以支點和球，施力方向就是向心方向和反向心方向
所以一顆球的時候，輕棒切線方向也不用理，和繩子一樣

作者: 39475494 時間: 2016-4-13 16:49

對上面寫的這些

有沒有什麼想法呀 ?

作者: 22169751 時間: 2016-4-13 22:12

下禮拜要段考
考完再慢慢看
暫時先知道必須看整體即可

作者: 27942579 時間: 2016-4-13 22:16

下禮拜要段考
考完再慢慢看
暫時先知道必須看整體即可
22169751 發表於 2016-4-13 22:12

還有27天(#

對齁雄中好像有4次段考

作者: 39475494 時間: 2016-4-16 00:30

下禮拜要段考
考完再慢慢看
暫時先知道必須看整體即可
22169751 發表於 2016-4-13 22:12

有空真的要看一下我寫的
學物理最關鍵的就是這些想法
這些才是將情境轉成列式(數學)的依據

作者: 27942579 時間: 2016-4-16 00:35

總覺得冰語大去補教業會成為名師耶

(#

作者: 22169751 時間: 2016-4-20 23:06

A 受到重力向下 mg ，受到輕棒的力向上 a
B 受到重力向下 mg ，受到輕棒的力向下 b

我看不懂
怎麼來的
為何不是2個受到輕棒的力皆向上(抵抗重力)

作者: 39475494 時間: 2016-4-21 13:42

我看不懂
怎麼來的
為何不是2個受到輕棒的力皆向上(抵抗重力)
22169751 發表於 2016-4-20 23:06

輕棒沒質量，所以輕棒沒辦法主動給力
輕棒只能傳導力

輕棒之所以會施力(傳導力)是因為如果輕棒不施力，兩顆球沒辦法同步旋轉
並不是為了要阻擋重力，而是為了要同步兩顆球
所以本來轉的快的球，輕棒會擋它，本來轉的慢的球，輕棒會拉它快一點

作者: 39475494 時間: 2016-4-21 15:53

你再看一下 2#
我重貼在下面
2. 這題是輕棒，不是繩子
輕棒對個別的球是有作功的唷
因為輕棒會去控制兩顆球的角度位置一致，所以不單單只有向心加速度
還有切線加速度

如果把輕棒改成兩根繩子 (一根綁 A 一根綁 B)
向心力和位置有關，N = mgsinθ (θ是落下角度，水平起點 θ = 0)
A 球的 wA = N/(mr) ， B 球的 WB = N/(m2r)
也就是說，A 會轉的比B快
輕棒要讓 AB 同步旋轉，講白了，輕棒要對 A 施阻力，對 B 要施助力加速
輕棒有對 A B 作功唷

作者: 39475494 時間: 2016-4-21 16:11

突然發現我這裡沒寫的很正確
N = mgsinθ ，這裡有錯，唉唉唉
N = mgsinθ + mw²r 這樣才對
這裡應該要用能量守恆，重寫
mgh = (1/2)mv² = (1/2)mw²r²
又 h = r sinθ
所以 2gsinθ = w²r
所以同樣一個角度位置θ時
rA = r，rB = 2r
wA > wB ，結果一樣沒錯

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