摩擦力属于非保守力,但是摩擦力的本质来源于微观粒子的电磁作用,然而电磁作用属于保守力,如何解释其中的矛盾?是否这样理解,非保守力的概念只适用于讨论宏观力学问题,如果讨论微观意义上的运动,非保守力的概念不再适用了。


题主的部分思考是对的,事实上没有不保守的相互作用(但这并不是说保守的概念在宏观力学上就没用了,我们是在更深刻的层面上讨论问题!),这不正是能量守恒的体现吗?费曼讲义上也指出了这一点。

让我们看一下宏观上看起来不保守的力在做功时发生了什么。假设题主在气垫导轨上做碰撞的实验,被碰撞的小车装上弹性碰撞架以减小机械能损失,我们发现碰撞过程使得动能守恒了。

现在我要玩一个把戏,笔者把这个小车放在一个黑盒里,题主看不到黑盒里的具体结构。但是这里我剧透给题主我在黑盒里还放了些小物体(比如说挂上一些摆球),现在再进行同样的碰撞试验会怎么样?在剧透的情况下你会毫不质疑这样的论断——用黑盒整体的平动速度带入动能公式计算的结果使得碰撞前后的动能不相等。这是因为碰撞过程扰乱了摆球,它的运动状态改变了,有一部分动能落到了摆球运动的自由度上。可是如果我不剧透给题主呢?题主就会惊奇地发现同样是安放了弹性碰撞架的碰撞现在动能不守恒了。

摩擦力的非保守性与这有什么差别吗?摩擦力使得机械能转化成内能,内能是微观粒子具有的能量。但是这些微观粒子恰恰就像是黑盒里的那些摆球,在处理宏观问题时我们忽略了它的存在。

最终要做出的是如下结论:所谓非保守的力是使得能量向我们不计及的自由度传递的相互作用。这是真正做物理的人对非保守力这概念的理解。这个说法根本不涉及体系是宏观还是微观,在澄清了非保守力这概念后题主的疑惑也就不是问题了。


看似简单的碰撞模型也有值得深入思考的问题,这里我放上一个思考题请众位读者思考:就像上文解释的那样非弹性碰撞是因为有动能落到了微观自由度上,可是同样地就有动量落到了这些自由度上,为什么宏观上动量的守恒不依赖于碰撞是否是弹性的呢?


保守力做功或者负功,结果是让能量在动能与势能之间转换。而非保守力,涉及其它的能量形式。

当我们讨论微观的粒子,热能就成了动能的一种表现形式,所以就不存在把动能转换成热能的耗散力了。

如果我们把动能和势能的概念再往更深远处扩展,无论是化学能、核能、甚至涉及微观粒子的创生与湮灭,都可以被广义的势能包括进来,在这种情况下,就没有任何非保守力了。


看看定义就知道啦。

在物理系统里,假若一个粒子,从起始点移动到终结点,由于受到作用力,且该作用力所做的功不因为路径的不同而改变,则称此力为保守力(Conservative Force)。

有那些?高中物理中最常见的重力。

一般题目的套路:物体若只受重力和弹力,重力是保守力(因为重力方向不变,从同一高度到某一水平面上的点,重力做功一样),弹力(支持力)与运动方向垂直所以不做功,于是机械能守恒。

计算的时候只考虑始末位置就OK了。

如果有摩擦力呢?那么摩擦力做的功就跟路径有关,啊啊啊,要计算摩擦力做的功啊啊啊啊……

摩擦力不就是非保守力嘛。


所以为啥看了书还来问呢。。。费曼的意思好像是说所有的力归根结底都是由保守力组成的?所以从这个角度来说非保守力不存在?


宏观所有的力都是由微观粒子的相互作用统计总和而成

那么因此宏观的力都不存在,而要用微观的力代替吗

这么做当然是可以的,但是会让宏观世界非常的麻烦,非常的不便

我专业是应用物理,学的时候越内容趋向复杂,运用起来方式就越追求简便

所以我理解你想要追究非保守力的根源,我可以肯定地说非保守力严格来说不存在

甚至大多数宏观力都可以说是无意义的,它们始终都是微观力的统计总和

但是我换个角度来说,非保守力的概念存在是有意义的

它方便了学物理的人更好的理解一些宏观的概念,处理一些宏观的问题

同样宏观力的概念存在也是有意义的,它让我们解决宏观问题的时候不用去以微观力的统计总和这么麻烦的方式来考虑

尺度不同,考虑的东西就会不一样

严格来说电磁学基本定律,库仑定律,里面的距离平方反比定律是不正确的,并不是严格的距离平方,要稍稍多一点,我有同学看了相关材料自己推导了一遍如何计算其中的误差

但是这对于解决问题来说,过于繁琐,误差也并没影响我们要解决的问题,不进行非常高精度的计算和科研,我们只需要知道它是平方反比就行

提出问题是好事,学物理一定要有问题,但是不需要太苛求


当然存在啊,比如是摩擦力,是耗散力.

先给前面不负责任的回答道歉!


说到底,自然界就四种基本的相互作用。其他的力的概念都归属于这四种。题主说电磁相互作用都是保守力也是有问题的,磁力有很多情况下也是与路径有关的。目前比较认同的是可以由标势描述的场力都是保守力,而磁场我们知道是由矢势描述的,所以还是有一点区别的。而且看待问题的角度,就得看你是不是认为微观的电磁能量是不是机械能了。

耗散力是指对系统或物体作负功,而使之总机械能减少的力。如摩擦力。除空气阻力外,爆炸力,内燃机气缸中气体对活塞的推力都是耗散力。耗散力之所以命名为「耗散」,是由于这种力所做的功一般是跟机械运动转化为非机械运动(如热运动)紧密联系在一起。

非耗散力指能对系统或物体作正功,而且作功与路径有关的力。如磁力。

做功多少和物体运动路径有关的力叫非保守力。非保守力做功就不能由物体的始末位置决定,而和物体的运动路径有关。


谢题主邀。你的思考和理解是正确的——只是、这个这个、表述有D不大符合物理学的style(腔调)。

你问保守力是否存在——马上就自己说出了答案即摩擦力者……其实你是想问绝对的保守系统是否存在。

保守系统关注的是总能——势能加上,这个这个、可以说是可以转变成势能的其它一切「动能」(,请注意这里动能被加上了引号哈)——守恒的研究系统。

在你的理解部分中,说到微观;其实保守系统并不是仅仅微观,还可以而且经常是宏观得不能再宏观的浑观——整个宇宙也被认为是1个保守系统。

在当你思考进入整个宇宙时,你可能有些难点要去克服:宇宙空间的定义(膨胀,空间产生);四种基本作用力的能的定义(各种步进的对称手法);时间的单独定义(时间产生)以及纠缠定义(广相)……等等等等。要全部都理解,可能得读个博士先——而且水博士还未必能够真的理解。

∞转义地说,人们对系统——无论小得氢原子还是大到当下这个university——的形态的研究,能量在时间t上的守恒者啊系一个标准的方法论。在这个框架下,整个宇宙都是一个保守系统;局部的非保守系统如你说的摩擦力引入系统啊系存在的——但不过是划分了一个不恰当的边界而已。另外——

热2也是研究系统形态的另一个重要之方法论。其某种程度上系关注我们人类所认可的状态是不是可以时间重现的问题——如爱情、国力、今天中了一把彩票等等。其关键概念系

∞这样地,可以将思维整个地串起来了否?


谢邀。

先说结论:存在。

若力所做的功不仅决定于受力质点的始末位置,而且和质点经过的路径有关,或者说,力沿闭合路径做的功不等于零,这种力叫非保守力。其中像滑动摩擦力做负功常损耗动能,这类非保守力又称耗散力。

以上摘自《力学(第三版)》 高等教育出版社 P136

非保守力举例:摩擦力、内燃机中气体对活塞的推动力、磁场力。


力保不保守应对某个具体的力而言,而不应对某个性质的力而言.(或许)


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