2009年3月16日星期一

杀无赦(人间正道)


多米诺骨牌倒下一个后倒下一大片,这是能量守恒定律的表现!
多米诺骨牌倒下一个后倒下一大片,这种效应的物理道理是:骨牌竖着时,重心较高,倒下时重心下降,倒下过程中,将其重力势能转化为动能,它倒在第二张牌上,这个动能就转移到第二张牌上,第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和,再传到第三张牌上。。。。。。所以每张牌倒下的时候,具有的动能都比前一块牌大,因此它们的速度一个比一个快,也就是说,它们依次推倒的能量一个比一个大。
第一个倒下撞击第二个的时候,能量是第一个的动能Ek1转化为第二个的动能Ek2(这一步更重要的是动量传递,因为第二个倒下后的能量E2’源自扣除体系机械能损耗过后的第一个的动能E1与其本身势能的和,E2’=Ek1+Ep2-ΔE) 后一个倒下的主要原因应该是动量的传递而不是能量的传递,为什么这么说呢?因为第二个的能量大部分还是其自身势能。 直到持续累积,传递能量前一个累积到的能量大于后一个的势能的时候这种情况才会改变。 就像火车开车之前机车都会后退一段距离,使得整个运动是机车牵动第一节车厢时第二节车厢没有动,然后靠机车与第一节车厢的动量与第二节车厢之间传递,当然,过程中机车还是要做功,但是这样比一来就拉动全部车厢要省力得多!
能量和能量守恒定律 世界是由运动的物质组成的,物质的运动形式多种多样,并在不断相互转化正是在研究运动形式转化的过程中,人们逐渐建立起了功和能的概念能是物质运动的普遍量度,而功是能量变化的量度。 这种说法概括了功和能的本质,但哲学味道浓了一些在物理学中,从19世纪中叶产生的能量定义:“能量是物体做功的本领”,一直延用至今但近年来不论在国外还是国内,物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论于是许多物理教材,例如现行的中学教材,都不给出能量的一般定义,而是根据上述定义的思想,即物体在某一状态下的能量,是物体由这个状态出发,尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的操作定义(用量度方法代替定义)。 能量概念的形成和早期发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展,以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现,才使能量守恒定律得以建立这是一段以百年计的漫长历史过程随着科学的发展,许多重大的新物理现象,如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现,都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击,但最后仍以这一定律的完全胜利而告终。 能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化决不是没有约束的,最基本的约束就是守恒律也就是说,一切运动变化无论属于什么样的物质形式,反映什么样的物质特性,服从什么样的特定规律,都要满足一定的守恒律物理学中的能量、动量和角动量守恒,就是物理运动所必须服从的最基本的规律与之相较,牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次。

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