為什麼力在位移上的積累量可以轉化為其他形式,力在時間上的積累量不行


謝邀,水平不夠,不能解釋的那麼清楚。

我看到過的最好的解釋,是費曼在《物理定律的本質》中對於能量守恆的解釋,非常淺顯易懂。

能量守恆更加困難一點,因為這一次我們有一個不隨時間變化的數,但這個數不代表任何特定的東西。我想用一個簡樸的類比來對它做一點說明。

我想要你設想一位母親有一個孩子,這位母親把孩子單獨留在一間房間裏,並且給了他28塊絕對不可能毀壞的積木。那個孩子成天玩著那些積木,然後當母親回來的時候,她發現房裡確實有28塊積木;她就檢查出,積木的數目是在所有時間裡一直守恆的。這樣過了幾天,然後有一天,當她回來的時候只有27塊積木了。然而,她發現在窗外有一塊積木,那是小孩把它扔出去的。那麼,你在評價守恆定律是否成立的時候,你必須盯住你要檢驗的那些東西不會越牆而去。同樣的事情也會以其他的方式出現,如果有一個男孩來同這個孩子玩,並且帶了一些積木進來的話。當你談論守恆定律的時候,你顯然要考慮到這些事情。

假定有一天,母親回來數積木塊的時候,發現只有25塊了,但她疑心那個孩子把另外三塊積木藏在一個小的玩具盒裡面了。於是她說,「我要打開這個盒子。」而他說,「不,你不能打開盒子。」這位非常聰明的母親會說,「我知道這個盒子空的時候重16盎司(1盎司=28.35千克,全書同),而每一塊積木重3盎司,因而我要做的事是去稱量這個盒子。」她把積木塊的總數加起來,就會得出公式: 結果重新得到28。 這種做法在一段日子裡是成功的,然後有一天檢查出來的總數又不對頭了。然而,她注意到污水槽的水平面升高了。她曉得當水槽裏沒有積木的時候其水深是6英寸,而在水中有一塊積木的時候會升高1/4英寸,於是她在她的公式裏再加上一項,現在她有了一道新的公式: 並且加起來的結果再次得到28。

當那個孩子道高一尺的時候,那位媽媽就魔高一丈,在她的公式裏添加更多的一項又一項,其中每一項都代表的是積木塊,但從數學的立場看那是一些抽象的運算,因為在後面那些項裏並沒有出現積木。

現在我做出我的類比,並且告訴你們在這個比喻和能量守恆之間,哪一些是共同的,哪一些是不同的。首先假定在一切的情況下你都沒有看見過任何積木塊。根本沒有「看到積木塊的數目」那一項。那麼,那位母親就總是在計算諸如「盒子裏的積木」,「水槽裏的積木」等許多項。對能量說來有一點差別,就我們所知而言,在能量的情況下根本沒有什麼一塊一塊的積木。而且,與積木的情況不同,對能量說來那些數值並不是以整數出現的。我要假定那位可憐的母親也許會計算出有一項的結果是6(1/8)塊積木,算出另一項的結果是7/8塊,還有一項是21塊,加起來仍然是28。那就是能量的數值看起來的樣子。 我們關於能量已經發現了的是,我們有了由一系列規則構成的一個方案。從每一組不同的規則,我們能夠為每一不同種類的能量計算出一個數值。當我們把來自所有不同形式的能量的這些數統統加起來,它總是給出同樣的總數。但至今我們不知道能量有什麼真實的基本單元,不知道有什麼作為能量基元的微小滾珠。它是抽象的,純粹數學化的,有這樣的一個數,無論什麼時候你計算它,它都是不改變的。

我不能夠把它解釋得比這更明白了。 能量具有各種類型的不同形式,就像上面說的盒子裏的積木,水槽裏的積木等等一樣。有由運動產生的叫做動能的能量,由引力作用產生的能量(它被稱為引力勢能),熱能,電能,光能,在彈簧等物體中的彈性能,化學能,核能等,還有一種一顆粒子僅僅由於其存在就具有的能量,一種直接取決於其質量的能量。這最後一種能量是愛因斯坦的貢獻,你們肯定都已知道。E=mc2就是我正在談論的定律的著名方程。 雖然我已經提到了許多形式的能量,我還想要說明一下,我們並不是對能量完全無知,我們確實瞭解到其中一些能量形式同其他能量形式的關係。例如,我們叫做熱能的,在很大的程度上不過是物體內部的各個粒子的動能。彈性能和化學能具有同一來源,它們都來源於原子間的作用力。當那些原子以一種新的方式重新安排它們的狀態時,就有一些能量改變了;如果那個量改變了,就意味著某個其他的量亦發生了改變。例如,如果你燒掉什麼東西,化學能就改變了,然後你就會發現在你原來不覺得熱的地方發熱了,因為所有的能量都要加起來保持守恆。彈性能和化學能都是原子之間的相互作用,而我們現在知道這些相互作用是兩種東西的結合,其一是電能,而其二又是動能,不過這一回它要採用量子力學的公式了。光能只不過是電磁能的一種形式,因為現在已經把光解釋為一種電磁波。核能不能夠用其他的能量表示;眼下除了說它是核力的結果之外,我不能夠再說什麼。我在這裡還沒有談到能量的釋放。在鈾核裏有相當數量的能量,當它蛻變的時候那部分能量仍然存在於核變化的產物中,但世界上的總能量是不變的,因此在那種過程中產生了大量的熱和其他東西,以保持能量的平衡。

關於動量守恆,它則要更加清晰一些,它實質上反應了物理定律空間上的對稱性。這部分內容同樣在費曼的那本書中有精彩描述。內容較長,我就不引用了,有興趣自己去看吧。


謝邀

因為定義的問題

定義了動能,且定義了能量。而且發現了能量守恆,損失的動能一定會轉化成等量的某種能量。

定義了動量,沒有定義能夠包容它的量。也沒有發現這個量守恆,損失的動量去了哪裡也沒有被發現和定義。


這玩意是亂的,就稱呼所直指的現象是都能轉化。我翻了翻百科理解是在大部分轉化動能的機器中一個具有動量的物體每剎那會損失動能轉化為其他能量,動量是物體具有的能量,動能是轉化效率,也就是同動量的物體越重越慢它轉化的就越慢。否則就是我不能理解他這動能動量什麼的亂七八糟的體系,你要找到答案告訴我。


這是自然界基本原理。能量守恆定律和動量守恆定律。你所說的動能能轉化為其他形式的能量,因為動能本身就是能量的一種,能量也包括內能,勢能等。而動量就只有這一種叫法。


衝量再乘以一有速度量綱的量,就和能量同量綱了。這是由於時間需要乘速度,才能和空間等價。


能量有很多種形式,而能量的總量又是守恆不變的,所以不單是動能能轉化為其它形式的能,其它形式的能也可以發生轉化;

動能定理,本質上是能量轉化與守恆定律的另外一種寫法或者是能量轉化與守恆定律在一個較小範圍內的特殊形式;不同的式子有不同的含義(或解釋方法),因為動能定律使用非常頻繁,所以才將它以定理的形式固定下來並進行系統學習;像抖音上奇數/偶數乘15的簡便演算法、乘以9的簡便演算法之類的技巧非常多,有用,但很雞肋,所以教科書上不會寫這種內容,而這些所謂的技巧看起來很好用,實際上非常坑,不過有些家長很喜歡這樣的東西,覺得好厲害,所以願意教智商稅

動量就只有一種,就是質量與其速度的乘積,這是一個與狀態有關的量;衝量與動量單位本質上是一樣的,只是衝量是一個與過程有關的量;動量定理和衝量定理在形式上是完全一致的,如果你把動能定理理解成動能與其它形式能的轉化依據,那麼動量定理就是動量與其它形式轉化的依據;

與動能單位相同的量很多,而與動量單位相同的量只有衝量

動能和動量都是衡量一個物體運動狀態的量,就像衡量人的標準有身高、體重、學歷、出身等,

如果非要說動能和動量的不同,就是他們的定義不同,就像問身高和體重有什麼區別一樣

能量是物體做功本領的量度,物體做功本領大,具有的能量就多;做功本領小,具有的能量就少;

名字是對一個人的稱呼,一個人不管有沒有名字,都不影響其存在,只是用名字更方便一些;能量也是一種稱呼,如果不叫能量,或者不給「能量」一個名字,不會影響相關定律的使用,但在溝通上會非常麻煩。

其實,我覺得名字的最大意義在於提高溝通效率


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