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有關(guān)“力”的發(fā)散和娛樂

2023-08-25 00:11 作者:御坂7252號  | 我要投稿

力,是物理中的一個抽象概念。

定義如下:力是物體與物體之間的一種相互作用,在這種相互作用下,物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,或者物體的體積和形狀發(fā)生變化。

力的三要素為:大小,方向,和作用點。

根據(jù)作用效果,力有不同的名稱,比如,接觸力有:彈力,摩擦力,拉力,壓力,支持力,動力,阻力,非接觸力有:重力

以下內(nèi)容僅供參考

這些就牽扯出力的性質(zhì):離不開物質(zhì),在兩個物質(zhì)間產(chǎn)生,與是否接觸無關(guān)

根據(jù)力的定義,可以得出:力可以改變物體運動的狀態(tài),也就是說,力是改變物體運動狀態(tài)的原因。那么不用力改變呢?那么物體就會保持原來的運動狀態(tài)。這就是牛頓第一定律的思想。

這個有什么用?用現(xiàn)在馬斯克正在弄的超級高鐵來說,他打造了一個真空管道,也就是說沒有空氣阻力,這在很大程度上可以保障管道內(nèi)部運動的物體的運動狀態(tài)不變。也就是說,不需要沿途為其提供動力,相較于傳統(tǒng)高鐵,不僅大大減小了能源消耗,而且運載速度也大幅提高。但是更適合運貨

由第一個性質(zhì)還可以衍生一點:既然力是改變物體運動狀態(tài)的因素,那么也就可以通過力研究運動狀態(tài)。規(guī)定一個正方向,同樣的力作用于不同質(zhì)量的物體效果不同,也就是說力的作用效果和質(zhì)量有關(guān),同樣的力將同一物體的速度改變到不同的值所需的時間不同,如果要求時間相同則需要大小更大的力。其公式就是F=ma,m是作用的物體質(zhì)量,a是加速度,加速度又是作用物體的速度的變化,和變化所用時間的比值,速度和力是矢量,所以加速度也是矢量。而速度是表示物體運動快慢的物理量,其定義是:表征動點在某瞬時運動快慢和運動方向的矢量,在勻速直線運動中,速度可以簡單地用v=s/t 計算,也即平均速度。運用數(shù)學(xué)上的極限思維,平均速度的極限,被叫做瞬時速度。

第二個性質(zhì),也就是說力只在兩個或者多個物體之間存在,就是說有施力物體,必然有受力物體。一個單獨的物體無法產(chǎn)生力。需要注意的是,為了研究方便,物理中,力常常被簡化為一根帶有箭頭的矢量的線段,也就是說,施力物體和受力物體這一有機的結(jié)合體被解剖開來,分別分析。例如:A推了B一把,那么這個力對于A來說就是阻力,對于B來說就是動力。然而力是同時存在,同時消失的。兩個物體之間的相互作用對于彼此來說都不一樣。如果要說這種兩個物體之間的相互作用是兩個力,那么這兩個力大小一致,方向相反。這就是牛頓第三定律的思想。在這里,牛頓已經(jīng)對力有進行了進一步的闡述,也就是說力是拋開兩個相互作用物體中的一個,只針對其中一個物體的作用效果的一種抽象化概念。

這個又有什么用?首先,牛頓把一種對兩個物體產(chǎn)生不同作用的“相互作用”,切割為作用力和反作用力。這就為以后的物理力學(xué)研究搭建了基石。很多的物理實驗是模擬理想化狀態(tài),就是為了把相互作用對于施力物體的微小影響盡可能地忽略掉。但是這東西無論如何也是存在的,所以物理學(xué)實驗允許存在一定范圍的誤差。

也就衍生出了宏觀以及微觀的概念,這些微小誤差可以被忽略的就是宏觀物理,再怎么樣也無法忽略的就是微觀物理。并且也衍生了另一個概念,那就是人的感知閾值,比如聽覺下限。

人體聽覺范圍為20Hz----20000Hz,這也就衍生出一個問題,你怎么知道眼前的白色和別人眼前的白色是一個白色?或許你看到的白色和其他人不同,但是因為大家都說這是白色,你也就認為這是白色。比如有人有四種色錐細胞,簡直是顛覆性的誤差。所以就算在不斷追求時間的精準度后,時間的標準在各地也絕對有誤差。有人甚至想通過一種方式計算時間,這樣得出的時間就永遠沒有誤差。或許,有人對量子力學(xué)的存在必要有爭論,畢竟微觀世界簡直和宏觀世界看起來簡直截然不同。

但正是這種精益求精的態(tài)度在支持著高科技的產(chǎn)生。比如對時間精度的不懈探索,其中的產(chǎn)物之一:原子鐘,搭載在衛(wèi)星上,根據(jù)計算時間就可以實現(xiàn)精準定位,這在那個只有掛鐘的年代是不可想象的。對于習(xí)以為常的事物的再次發(fā)現(xiàn),很可能為我們揭開它不為人知的另一層面紗,基礎(chǔ)概念的再研究,其實是對學(xué)科基石的進一步鞏固,這樣才能構(gòu)筑出更高的大廈。在下一個理論的重大突破前,將學(xué)科的基礎(chǔ)定義準確化,可能是構(gòu)筑新理論必不可少的一步。




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