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一脚踢足球,求以某初速度飞出,我要问的是脚踢球不是瞬间给球一个力,加速度作用时间

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/22 23:38:27
一脚踢足球,求以某初速度飞出,我要问的是脚踢球不是瞬间给球一个力,加速度作用时间
可认为是一瞬间嘛,但是其速度却从0增加到v,我感到疑惑速度的增加一瞬间就可以吗,还有一个类似的问题:在一光滑的水平面上有两个质量不同的物体,如果对他们施加一个等大的力,作用时间为一瞬间,问他们接下来的运动情况
再有一个类似的就是:一个人站在一匀速前进的车顶上,此时若从车上水平向后跳出,那这人与车之间的相互作用力在人跳出后就不存在了,那么在人跳出的一瞬间,车受到的加速度作用时间也为一瞬间喽?可车的速度确实改变了
回答如下
【1】请楼主要分清一些基本的物理学概念和常识.
1,力是可以瞬间施加到物体上的,也可以瞬间产生加速度.所以可以认为力和加速度相依相存.
2,物体动量发生变化,也就是速度变化,需要给物体施加一个冲量,也就是让力在物体上作用一段时间.不存在,瞬间施加力,物体就立刻有了速度运动起来,瞬间能产生加速度,不能产生速度
踢足球过程中,细致看,脚踢球时候,足球是被压瘪的,相当于一个力产生了位移,对球做了功,所以球有了动能.但是这个细致的作用过程,加速度,作用细节,说不清楚,于是就引入了冲量和动量的概念.你用脚踢球,球的质量m和速度v是确定的,用高速摄像机,可以抓拍从脚踢球到球飞出,这个很短的时间t,那么mv/t就是脚综合给球的作用力.
【2】楼主请明白,一瞬间这个概念是物理上的一个理想模型,实际上有些物理事件可以用一瞬间描述,比如,“一个速度v运动的木板瞬间从光滑平面滑上摩擦因子为u的平面,求多久之后木板能静止下来”,这里的瞬间就是指,忽略模板逐渐滑上糙面的过程和细节,如果考虑这些是无法计算的.你也可以说,瞬间对物体施加一个力,但是不能说瞬间施加一个冲量,因为冲量p=Ft总是需要一个时间积累的
因此,第二个问题,从物理上讲,你的表述是不严密的,不过你给的是一个理想状态,即光滑平面,那么球的运动方程严格遵循
mv=Fdt,即,v=Fdt/m.这个计算结果可能很大,也可能很小,取决于F、dt、m三个变量.数学上的一瞬间指dt趋近于0,一般取0.
【3】第三问还是如此,可见您总是纠结于一瞬间不放,请问怎么可能一瞬间从车上跳下呢,你就是再短也得有三秒两秒,或者0.x秒的时间吧,在方程中如果指一瞬间,这个时间我们都是取零.或者用时间的微分dt表示,然后再另dt趋近于零.
【总结】
“瞬间”是物理上的一个理想模型和表述方法,有的时候是可以用的,有的时候是不能用的,如您所述的瞬间踢球,瞬间跳车,作用时间为瞬间,如果这样表述,那么这个时间t都要为零,t=0,但这显然不是您的本意,你的本意应该是“很短的作用时间”.
再问: 第三问:车和人的质量分别为M,m他们之前的速度为v0,现在人用相对于车为v的速度水平向后跳出,求人跳下后车的速度u就用动量守恒定律(地面光滑)我是这样列式的: (m+M)v0=Mu+m(v+u)我想问等式右边人对地的速度为什么不是v+v0,是不是因为人跳起来经历了一时间,即有加速度有作用时间而使车速速度改变,所以人对地的速度变为v+u了
再答: 抱歉,答复的晚了 你的理解是正确的,首先要明确:“人用相对于车为v的速度水平向后跳出”,这个动作是怎么衡量的。一般情形下,如果这样表述的含义都是:人跳离车之后,人的速度,相对于车的速度是v,既然如此,肯定是相对于速度已经发生改变的车的速度。
再问: 啊?没太明白你的意思
再答: 就是你自己理解的那个意思:“人跳起来经历了一段时间,即有加速度有作用时间而使车速速度改变,所以人对地的速度变为v+u了”,一般来说,我们说相当于车的v的速度跳车,就是指的是人和车分离时候车的速度,这时车已经加速了。
再问: 麻烦问一下,车的加速是因为车受到与车速同向的摩擦力吗?是静摩擦力吧?麻烦说一下你怎么看
再答: 跳跃的细节我们只能定性的说说,正是因为定量上说不清楚,才引进了动量定理。 是摩擦力让车加速,但是不一定完全是静摩擦,因为分离的时候,可能会存在一点滑动摩擦。
再问: 可是人走路不就是受到向前的静摩擦力,所以人才能走,那人走路会存在如你所说的“分离的时候,可能会存在一点滑动摩擦”吗?麻烦解释下二者的区别(⊙_⊙)?
再答: 你可以体验一下,在冰面上行走,脚底会有打滑的感觉,这个时候,你想往前走,于是用脚向后蹭,但是会轻微的向后滑动,摩擦力还是向前的,总体上你是向前走的。如同滑冰时候,用力加速时候,冰刀的痕迹,就是滑动摩擦的表现。