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关于牛顿单位,有以下的疑惑,有大佬解答一下吗?
2024-11-19 阅读 93
当然,请问你对牛顿单位有什么疑惑呢?我会尽力解答你的问题。
更新于 2024年11月21日
以下为问题描述:
牛顿的定义是:加在质量为1kg的物体上,使之产生1m/s²加速度的力为1N。其数学表达式为1N=1kg×1m/s²。但是产生加速度要持续施力,持续越长力就越大,力就大于1牛,所以哪里有问题?问题在于“持续越长力就越大”。
下面这个玩意儿叫国际千克原器,是早年间用来定义1kg的标准器具:
2019年退役,改用普朗克常数推导千克的定义这东西从1889年问世到2019年退役,满打满算130年,时间够长了吧?但我相信题主也会同意,它受到的重力( G=mgG=mg )并不会因为这130年而出现明显的变化(尤其是增加)。
所以你看,力的大小并不会因为持续时间的变长而变大。
回答是:知友的问题:“牛顿的定义是:加在质量为1kg的物体上,使之产生1m/s²加速度的力为1N。其数学表达式为1N=1kg×1m/s²。”
“但是产生加速度要持续施力”,力与加速度是瞬时对应关系,对于质量为1kg的物体,只要施加1N的作用力,产生的加速度就是1m/s^2呀,力不变,加速度就不变。
“持续越长”是速度越大,不是“力就越大”,力是物体所有的合外力,可以使其不变。
希望对你有帮助!
我感觉题主想说的是:要持续产生加速度,就得持续保持这个力,就得持续使劲儿,就得花更多的“力气”。
换句话说,保持这个加速度时间越长,花费的“力气”就越多
这是咱们日常的感受,没有问题。
只是,这里的“力气”不是力,而是“功”或者“能”的概念。
如果要使一个物体产生一个持续的加速度,那需要一个持续的力,这个力不需要变大,但要求持续。持续提供这个力的装置,需要消耗的能量是越来越大的。同时,由于这个力推着物体跑,也就做了功,这个功也越来越大。物体的速度在变大,其动能也越来越大。就是功能转换的过程。
这就是所花的“力气”越来越大。
当然,这只是根据题主的描述来猜测题主的“困惑”所在。从这个角度给个解答。
能看出题主是个爱思考的人,祝你一切顺利越来越好!毕竟,爱思考的人都非常优秀!
希望有帮助,祝好!
琴端立个菜鸟回答:但凡论产生加速度的力,特别注意是合力“F合”,加速度和力都是矢量。有大小有方向,力还有个作用点问题,若不明确的还要合理抽象出个作用点示意它。加速度是在合力的方向上产生的加速度。力与力之间可用矢量方法计算。力与时间相乘、或相加没有物理意义的。时间是矢量吗?好像不是吧?它不可与力矢量叠加,亦不会改变力的大小、方向、作用点是不是?疑惑时间越长力越大疑惑得对。本不该猜想是这样子的。
为什么耍把力单位定义为1N=1kg*m/s平方。牛顿由实验得出对物体施力F和物体质量m与物体的加速度a之积成正比。数学表示式为F∝ma,写成等式为F=Kma,K为比例系数。当时还波有定义力的单位,.而质量和加速度都已有审位,为了使数学表示式简单取K为1,把使单位质量(1kg)物体获得单位加速度1m/s平方的力定义为一个力的单位牛(顿)(N)。即N=kg/s平方。这样牛顿第二定律之数学表示式为F=ma。这样,质量用Kg,加速度用m/s平方为单位。计算力结果的单位就是牛(顿丿(N)。你在问题中说:“产生加速度要持续力“是错误的。由牛顿第二定律可知对物体施力,物体做加速运动,物体不受力,就静止或做匀速直线运动。若对物体施加一恒力,物体做匀加速运动。加速度不变,物体速度v=at (初速度为零)。物体运动速度钱性增加(随施力时间)。对物体可施加变力,则物体的加速度也是对应变化的。施力大小与施力时间无关。而且,力的单位N是与对物体施力不施力丶施力大小丶施力持续时间都毫无关系的。