摩擦力屬於非保守力,但是摩擦力的本質來源於微觀粒子的電磁作用,然而電磁作用屬於保守力,如何解釋其中的矛盾?是否這樣理解,非保守力的概念只適用於討論宏觀力學問題,如果討論微觀意義上的運動,非保守力的概念不再適用了。


題主的部分思考是對的,事實上沒有不保守的相互作用(但這並不是說保守的概念在宏觀力學上就沒用了,我們是在更深刻的層面上討論問題!),這不正是能量守恆的體現嗎?費曼講義上也指出了這一點。

讓我們看一下宏觀上看起來不保守的力在做功時發生了什麼。假設題主在氣墊導軌上做碰撞的實驗,被碰撞的小車裝上彈性碰撞架以減小機械能損失,我們發現碰撞過程使得動能守恆了。

現在我要玩一個把戲,筆者把這個小車放在一個黑盒裡,題主看不到黑盒裡的具體結構。但是這裡我劇透給題主我在黑盒裡還放了些小物體(比如說掛上一些擺球),現在再進行同樣的碰撞試驗會怎麼樣?在劇透的情況下你會毫不質疑這樣的論斷——用黑盒整體的平動速度帶入動能公式計算的結果使得碰撞前後的動能不相等。這是因為碰撞過程擾亂了擺球,它的運動狀態改變了,有一部分動能落到了擺球運動的自由度上。可是如果我不劇透給題主呢?題主就會驚奇地發現同樣是安放了彈性碰撞架的碰撞現在動能不守恆了。

摩擦力的非保守性與這有什麼差別嗎?摩擦力使得機械能轉化成內能,內能是微觀粒子具有的能量。但是這些微觀粒子恰恰就像是黑盒裡的那些擺球,在處理宏觀問題時我們忽略了它的存在。

最終要做出的是如下結論:所謂非保守的力是使得能量向我們不計及的自由度傳遞的相互作用。這是真正做物理的人對非保守力這概念的理解。這個說法根本不涉及體系是宏觀還是微觀,在澄清了非保守力這概念後題主的疑惑也就不是問題了。


看似簡單的碰撞模型也有值得深入思考的問題,這裡我放上一個思考題請眾位讀者思考:就像上文解釋的那樣非彈性碰撞是因為有動能落到了微觀自由度上,可是同樣地就有動量落到了這些自由度上,為什麼宏觀上動量的守恆不依賴於碰撞是否是彈性的呢?


保守力做功或者負功,結果是讓能量在動能與勢能之間轉換。而非保守力,涉及其它的能量形式。

當我們討論微觀的粒子,熱能就成了動能的一種表現形式,所以就不存在把動能轉換成熱能的耗散力了。

如果我們把動能和勢能的概念再往更深遠處擴展,無論是化學能、核能、甚至涉及微觀粒子的創生與湮滅,都可以被廣義的勢能包括進來,在這種情況下,就沒有任何非保守力了。


看看定義就知道啦。

在物理系統裏,假若一個粒子,從起始點移動到終結點,由於受到作用力,且該作用力所做的功不因為路徑的不同而改變,則稱此力為保守力(Conservative Force)。

有那些?高中物理中最常見的重力。

一般題目的套路:物體若只受重力和彈力,重力是保守力(因為重力方向不變,從同一高度到某一水平面上的點,重力做功一樣),彈力(支持力)與運動方向垂直所以不做功,於是機械能守恆。

計算的時候只考慮始末位置就OK了。

如果有摩擦力呢?那麼摩擦力做的功就跟路徑有關,啊啊啊,要計算摩擦力做的功啊啊啊啊……

摩擦力不就是非保守力嘛。


所以為啥看了書還來問呢。。。費曼的意思好像是說所有的力歸根結底都是由保守力組成的?所以從這個角度來說非保守力不存在?


宏觀所有的力都是由微觀粒子的相互作用統計總和而成

那麼因此宏觀的力都不存在,而要用微觀的力代替嗎

這麼做當然是可以的,但是會讓宏觀世界非常的麻煩,非常的不便

我專業是應用物理,學的時候越內容趨向複雜,運用起來方式就越追求簡便

所以我理解你想要追究非保守力的根源,我可以肯定地說非保守力嚴格來說不存在

甚至大多數宏觀力都可以說是無意義的,它們始終都是微觀力的統計總和

但是我換個角度來說,非保守力的概念存在是有意義的

它方便了學物理的人更好的理解一些宏觀的概念,處理一些宏觀的問題

同樣宏觀力的概念存在也是有意義的,它讓我們解決宏觀問題的時候不用去以微觀力的統計總和這麼麻煩的方式來考慮

尺度不同,考慮的東西就會不一樣

嚴格來說電磁學基本定律,庫侖定律,裡面的距離平方反比定律是不正確的,並不是嚴格的距離平方,要稍稍多一點,我有同學看了相關材料自己推導了一遍如何計算其中的誤差

但是這對於解決問題來說,過於繁瑣,誤差也並沒影響我們要解決的問題,不進行非常高精度的計算和科研,我們只需要知道它是平方反比就行

提出問題是好事,學物理一定要有問題,但是不需要太苛求


當然存在啊,比如是摩擦力,是耗散力.

先給前面不負責任的回答道歉!


說到底,自然界就四種基本的相互作用。其他的力的概念都歸屬於這四種。題主說電磁相互作用都是保守力也是有問題的,磁力有很多情況下也是與路徑有關的。目前比較認同的是可以由標勢描述的場力都是保守力,而磁場我們知道是由矢勢描述的,所以還是有一點區別的。而且看待問題的角度,就得看你是不是認為微觀的電磁能量是不是機械能了。

耗散力是指對系統或物體作負功,而使之總機械能減少的力。如摩擦力。除空氣阻力外,爆炸力,內燃機氣缸中氣體對活塞的推力都是耗散力。耗散力之所以命名為「耗散」,是由於這種力所做的功一般是跟機械運動轉化為非機械運動(如熱運動)緊密聯繫在一起。

非耗散力指能對系統或物體作正功,而且作功與路徑有關的力。如磁力。

做功多少和物體運動路徑有關的力叫非保守力。非保守力做功就不能由物體的始末位置決定,而和物體的運動路徑有關。


謝題主邀。你的思考和理解是正確的——只是、這個這個、表述有D不大符合物理學的style(腔調)。

你問保守力是否存在——馬上就自己說出了答案即摩擦力者……其實你是想問絕對的保守系統是否存在。

保守系統關注的是總能——勢能加上,這個這個、可以說是可以轉變成勢能的其它一切「動能」(,請注意這裡動能被加上了引號哈)——守恆的研究系統。

在你的理解部分中,說到微觀;其實保守系統並不是僅僅微觀,還可以而且經常是宏觀得不能再宏觀的渾觀——整個宇宙也被認為是1個保守系統。

在當你思考進入整個宇宙時,你可能有些難點要去克服:宇宙空間的定義(膨脹,空間產生);四種基本作用力的能的定義(各種步進的對稱手法);時間的單獨定義(時間產生)以及糾纏定義(廣相)……等等等等。要全部都理解,可能得讀個博士先——而且水博士還未必能夠真的理解。

∞轉義地說,人們對系統——無論小得氫原子還是大到當下這個university——的形態的研究,能量在時間t上的守恆者啊系一個標準的方法論。在這個框架下,整個宇宙都是一個保守系統;局部的非保守系統如你說的摩擦力引入系統啊系存在的——但不過是劃分了一個不恰當的邊界而已。另外——

熱2也是研究系統形態的另一個重要之方法論。其某種程度上系關注我們人類所認可的狀態是不是可以時間重現的問題——如愛情、國力、今天中了一把彩票等等。其關鍵概念系

∞這樣地,可以將思維整個地串起來了否?


謝邀。

先說結論:存在。

若力所做的功不僅決定於受力質點的始末位置,而且和質點經過的路徑有關,或者說,力沿閉合路徑做的功不等於零,這種力叫非保守力。其中像滑動摩擦力做負功常損耗動能,這類非保守力又稱耗散力。

以上摘自《力學(第三版)》 高等教育出版社 P136

非保守力舉例:摩擦力、內燃機中氣體對活塞的推動力、磁場力。


力保不保守應對某個具體的力而言,而不應對某個性質的力而言.(或許)


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