高中物理教材內容討論:變換軌道的力學能

衛星繞地球,由外軌道變換到內軌道,位能減少這點是確定的,但是動能呢?如果位能減少的部分都變成動能,那力學能應該是守恆的,但實際上力學能卻會減少,為什麼呢?那些少掉的能量 ... 國立台灣師範大學物理系物理教學示範實驗教室(舊網站)物理問題討論區(黃福坤) 我們也針對科學教學建立開課系統:科學園,讓老師更方便運用網路科技輔助教學，歡迎教師多加利用！中學物理(維基) (學習物理不只是knowHOW更重要的是knowWHY,歡迎參考聞名全球的物理動畫,英文網頁NTNUJAVA以動畫為主) 白話物理 關鍵詞 最近天 物理名詞中英檢索 無法登入或系統功能不正常回報 討論區首頁>>物理課程相關問題(分成國中/高中/大學等區)>>高中物理教材內容討論>>變換軌道的力學能 本區註冊且登入者方可留言 想檢測你的物理概念嗎?歡迎到考考你單元(適合高中物理程度)或考考你單元(配合圖片或影片解說)挑戰 力學標題:變換軌道的力學能 1:大東(高中/職)張貼:2008-03-0915:45:32: 這是我在書上看到的現象:欲將衛星變換軌道所需的能量等於力學能變化,也就是說:原軌道之力學能+提供的能量=末軌道之總力學能,為什麼會這樣呢?我覺得很抽象沒有辦法理解...還有為什麼離地心越近總能越小呢?地球和行星之間只有萬有引力,而萬有引力又是保守力,那應該是什麼非保守力造成力學能變化呢?而靠近地心所釋放的能量跑哪去了?總覺得念這一段的觀念都很抽象...煩請大大們指教~ 2:黃福坤(研究所)張貼:2008-03-0916:02:21:[回應上一篇] 你是否理解動能與位能之間的關係請先詳細說明你的理解再根據內容和你談以上的觀念 3:大東(高中職)張貼:2008-03-0916:20:55:[回應上一篇] 合力作功等於動能變化量,力又可以分成保守力和非保守力,當非保守力沒有做功時得保守力作負功和動能變化總合不變就是力學能守恆 4:黃福坤(研究所)張貼:2008-03-0916:48:48:[回應上一篇] 重點不是保守力與非保守力你的問題似乎在於對於位能與動能以及功能原理的不清楚請針對以上盡量詳細說明你的了解這樣才比較容易找出你思路的盲點(多打一些字會比較好) 5:大東(高中職)張貼:2008-03-0917:08:20:[回應上一篇] 衛星繞地球,由外軌道變換到內軌道,位能減少這點是確定的,但是動能呢?如果位能減少的部分都變成動能,那力學能應該是守恆的,但實際上力學能卻會減少,為什麼呢?那些少掉的能量跑去哪了?不知道這樣您了不了解我的問題所在... 6:黃福坤(研究所)張貼:2008-03-0917:48:02:[回應上一篇] 若你不想談關於位能與動能的觀念請至少將你書上所看到的詳細說明所謂由外軌道轉變到內軌道過程中若是有啟動燃料當然能量就不守恆你若是不想詳細描述 那我也無法幫你 7:loge榮譽點數126點(研究所)張貼:2008-03-1010:56:08:[回應第5篇] Quote:在2008-03-0917:08:20,大東寫了: 衛星繞地球,由外軌道變換到內軌道,位能減少這點是確定的,但是動能呢?如果位能減少的部分都變成動能,那力學能應該是守恆的,但實際上力學能卻會減少,為什麼呢?那些少掉的能量跑去哪了?不知道這樣您了不了解我的問題所在... 理想上位能變化會轉成動能沒錯 所以力學能守衡(只要能量不轉成其他形式力學能就一定守衡因為能量守恆在目前還是定律) 但是你說書上說力學能不守衡嗎?這可能有考慮到磨擦力之類的 你的確有必要將書的內容說清楚 說不定是你誤解意思 [addsig]Quote:在2008-03-0915:45:32,大東寫了:這是我在書上看到的現象:欲將衛星變換軌道所需的能量等於力學能變化,也就是說:原軌道之力學能+提供的能量=末軌道之總力學能,為什麼會這樣呢?我覺得很抽象沒有辦法理解...還有為什麼離地心越近總能越小呢?地球和行星之間只有萬有引力,而萬有引力又是保守力,那應該是什麼非保守力造成力學能變化呢?而靠近地心所釋放的能量跑哪去了?總覺得念這一段的觀念都很抽象...煩請大大們指教~ 我知道你誤解的原因了 注意: 這是施加外力由原軌道移動到力學能高的其他軌道 而你討論的守衡是物體由外圈自動跑道內圈過程這過程不受外力力學能當然守衡 力學能:動能加位能在每個軌道平穩運行每個軌道必有固定的力學能 而當衛星在某軌道取得平衡是不會跑到其他軌道的(因為它的能量剛好滿足該軌道) 若要讓他跑到其他不同力學能軌道當然要施加外力 [addsig] 8:大東(高中職)張貼:2008-03-1019:37:08:[回應上一篇] 對不起是我表達能力太差...因為書上也只有寫結論沒有任何解釋...那我想再問:依數學來證明(以無窮遠位能為零)位能必為負,動能必為正,得到的結果力學能也恆負,為什麼呢？那不就代表位能絕對值恆大於動能？動能不能比位能絕對值大嗎？我實在沒有辦法用數學得到的證明來當我的物理觀念．．．該怎麼定義呢？[這篇文章被編輯過:大東在2008-03-1019:38:05] 9:loge榮譽點數126點(研究所)張貼:2008-03-1020:18:52:[回應上一篇] Quote:在2008-03-1019:37:08,大東寫了: 證明(以無窮遠位能為零)位能必為負, 在這問題前 你先思考一下位能 位能是什麼? 是相對位置的能量只有兩個位置間相對才有意義 A點位能為多少?這句話其實沒意義 有意義的是AB間位能為多少 也就是位能需要有兩個做比較所以需要訂一個參考點一般習慣定零位面 你可以訂任何一點位能為0要求A位能就是跟這各參考點的差值 你也可以定A點位能為1000000當參考點 這都是可以的 所以實質上數字並沒有太大意義主要是看其差值 如果你不把無線遠位能訂為零而將地球中心點定為0這樣位能就不會負的了 就像把地面位能訂為0則高度H處位能約為mgh一樣是個正值 而為什麼無限遠定為0則其他地方位能為負值 這你就要想想看力的方向了 這並不難 只是需要稍微想一下 [addsig] 10:大東(高中職)張貼:2008-03-1020:35:55:[回應上一篇] 嗯!位能正負號這方面我是想通了,那剩下是為何兩質點間位能絕對值恆大於動能呢?只能當結果背下來? 11:loge榮譽點數126點(研究所)張貼:2008-03-1021:43:24:[回應上一篇] Quote:在2008-03-1020:35:55,大東寫了:嗯!位能正負號這方面我是想通了,那剩下是為何兩質點間位能絕對值恆大於動能呢?只能當結果背下來? ? 這句是什麼意思 你要描述清楚還有把條件說清楚 [addsig] 12:大東(高中職)張貼:2008-03-1022:01:46:[回應上一篇] 衛星繞地球做圓周運動,以無窮遠為零位面,為何兩者之間位能絕對值恆大於動能?(動能=-1/2位能)只能當數學結果記下來嗎?對不起喔露東露西的... 13:黃福坤(研究所)張貼:2008-03-1100:25:03:[回應上一篇] 所以重要的條件是圓周運動,圓周運動需有向心力而向心力的來源是重力例如以知相距R,質量分別是m1,m2將關係式寫下,然後可計算出動能然後再寫下此時重力位能為何,兩者相比較就知道為何其絕對值巧好相差兩倍,其實總能=位能+動能=...又有一新的關係 難道又要用背的?還是只要利用以上關係就知道了 14:loge榮譽點數126點(研究所)張貼:2008-03-1301:31:31:[回應上一篇] 要做圓周運動是有一些限制的 既然教授都給提示了你就試試看吧 [addsig] 本區註冊且登入者方可留言回首篇留言 黃福坤修改,轉成中文版面並增加功能從2011/06/15起 對本討論區有何疑問請Ruby:onlineid=0:time=1646620697/Mar:0710:03:pagetime=1s