题目
重力做的功为什么是负的,拉力做的功为什么是正的?怎么判断?
用起重机把重量为2.0×10^4N的物体匀速地提高5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?为什么根据w=Flcosa算第一个就不行?要是这么算就是0,可是答案是根据w=Fl算的!而第二个套w=Flcosa的公式值是负的恰好也满足为什么?
cos90°
不满足 W拉力=F拉力*L=20000*5=100000焦耳。W重力=G*L=-20000*5=-100000焦耳。
那个负号的意义是什么功是没有方向的
所以我迷糊...
第一个不是拉力吗?为什么说角度为0?
用起重机把重量为2.0×10^4N的物体匀速地提高5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?为什么根据w=Flcosa算第一个就不行?要是这么算就是0,可是答案是根据w=Fl算的!而第二个套w=Flcosa的公式值是负的恰好也满足为什么?
cos90°
不满足 W拉力=F拉力*L=20000*5=100000焦耳。W重力=G*L=-20000*5=-100000焦耳。
那个负号的意义是什么功是没有方向的
所以我迷糊...
第一个不是拉力吗?为什么说角度为0?
提问时间:2020-11-08
答案
楼主没搞清楚什么力做功,什么是系统内力!
钢绳拉力做功:拉力竖直向上,与重力平衡,匀速提高就是恒定拉力.
W拉力=F拉力*L=20000*5=100000焦耳.W重力=G*L=-20000*5=-100000焦耳.
cosθ中θ角是作用力方向与位移方向的夹角,拉力的θ角=0°,重力的θ角=180°.所以两个方法结果是一致的.
功是标量,没有方向,正负号不是指方向,是为了区分对动能贡献是增加还是减少.作用力方向与运动方向一致的做功为正,反之为负.
从机械能角度,感觉物体能量增加了(动能未变,重力势能增加),但你要知道,如果要考虑重力势能,它的前提是重力是系统内力(物体与地球是一个系统,该系统才是研究对象),此时只有拉力是外力,因此该物体,或者说该系统能量增加了(W拉力=100000焦耳).
如果单单以物体为研究对象,那么重力就是外力了,此时考虑重力势能就没有意义了,势能是要有参照系的.所以物体能量就没有增加(动能保持不变).
考虑了重力做功就不能考虑重力势能,两者只能选其一.
可能有点难理解,楼主细细体会下.
钢绳拉力做功:拉力竖直向上,与重力平衡,匀速提高就是恒定拉力.
W拉力=F拉力*L=20000*5=100000焦耳.W重力=G*L=-20000*5=-100000焦耳.
cosθ中θ角是作用力方向与位移方向的夹角,拉力的θ角=0°,重力的θ角=180°.所以两个方法结果是一致的.
功是标量,没有方向,正负号不是指方向,是为了区分对动能贡献是增加还是减少.作用力方向与运动方向一致的做功为正,反之为负.
从机械能角度,感觉物体能量增加了(动能未变,重力势能增加),但你要知道,如果要考虑重力势能,它的前提是重力是系统内力(物体与地球是一个系统,该系统才是研究对象),此时只有拉力是外力,因此该物体,或者说该系统能量增加了(W拉力=100000焦耳).
如果单单以物体为研究对象,那么重力就是外力了,此时考虑重力势能就没有意义了,势能是要有参照系的.所以物体能量就没有增加(动能保持不变).
考虑了重力做功就不能考虑重力势能,两者只能选其一.
可能有点难理解,楼主细细体会下.
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