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#2 (permalink) |
長老會員
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![]() 這題有點怪
好像沒有提到作用時間? 往前行1m,無法推斷 ta 相同, (S=Vo t + 1/2 a t^2 , 僅S相同, Vo , a , t 可不同 , 所以有不只一組解) 但是從 開始撞到撞結束 這段才是真正受力時間,不是嗎? 假設毀損情形正比於受力大小,(這應該算是合理假設吧) 這兩題答案應該是要一樣。 若受力時間不同,則 F=delta (mV) / t, 要有t才知道力的大小吧?還是我記錯了呢? 所以這題應該是無解吧? 如果假設小車是稍具彈性,磚牆是剛體(這又有問題,剛體又怎麼讓大車往前) 那大車撞小車的作用時間長,則力道小。 如果假設小車是剛體,那小車會不會撞飛啊? 還是不知道作用時間呀。 如果假設小車跟磚牆也都是稍具彈性,又若小車的彈性大於磚牆, 則大車撞小車的作用時間長,則力道小。 但若小車的彈性跟磚牆一樣,則兩者力道一樣。 ..... 好像在繞口令 |
__________________ [喜憨兒][心路][伊甸][慈濟][勵馨][創世][聯合勸募] 勿以善小而不為 勿以惡小而為之 我 希望有 單單純純的世界 我 希望能 快快樂樂的生活 我 希望 希望不再是希望 加油! 加油! |
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#3 (permalink) |
管理版主
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![]() 簡單講就是
撞擊=把大車所有的動能釋放 也就是整體宏觀來看 F=ma m整個事件質量 沒變 F大車釋放的動能 沒變 所以a也要固定才可得到不變的F (雖然撞擊可分解成三個時間,但不影響加起來等於ta) 加速度=速度變化/時間 加速度a相同, 根據題目停止距離、速度都一樣(也就是速度變化一樣), 當然「時間」ta 就都一樣啦~ 這是簡單的想法(純粹為了得到ta為多少) 比較正式的解答則為四樓的分析 至於其他真實細節 因為是不可測的機率問題 請無視 (否則那些國高中聯考不就送分沒完沒了) 小車與牆只是用來釋放大車能量(因為題目是在問大車怎樣如何),沒有提到的請不要多加聯想 |
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#4 (permalink) |
長老會員
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![]() ㄟ
就個人的淺學 撞擊力 跟能量釋放 好像沒有直接關係捏 撞擊力=單位時間內的動量變化 然後根據彈性非彈性碰撞 才會有能量守恆 簡單舉個例子 如果一顆球A, 質量m , 以速度 v 落在剛性地板上恰好停止. 跟 如果一顆球B, 質量m , 以速度 v 落在海綿上停止. 如果依照這個理論"撞擊力=釋放動能" 這兩顆球最後都停止. 我們會得到一個結果"A與B的受力相同". BUT 這是對的嗎? 很明顯的 , 大家應該都會知道 A 所受的力比較大. 回到原先的例子, 大卡車M , 小車m , 牆m 大卡車速度V , 小車速度-v , 牆速度=0 , 都是對地速度對撞 假設對撞後 , 大卡車拖行小車以速度 V1' 開始走 S 停止 大卡車拖行牆以速度 V2' 開始走 S 停止 根據動量守恆 1. MV+m(-v)=(M+m)V1' 2. MV=(M+m)V2' 則只要知道V1' , V2'是多少, 就可以求大車的動量變化 , 但是還是不知道大車的受力. 因為 力=單位時間內的動量變化 再來讓我們看一下V1'跟V2'會一樣嗎? 假設對撞後 , 都是走 S 距離停止 , 假設受定力(ex.摩擦力, 絕對不是對撞後的力) 所以對撞後假設是等加速度減速 S=Vo t + 1/2 a t^2 發現, S是相同 , V1'不必然等於V2' , 也就是 a 可能不相同 , 造成大家雖都可以在S距離內煞停 , 但不必然剎車時間會一樣! 所以前述 ta 會一樣 , 這樣是有問題的. 這整題的關鍵在於"甚麼是對撞" 後面整個算ta甚麼的 , 都是對撞以後發生的事情 也就是受完力囉 , 該壞掉的都壞掉囉 所以還是要知道"對撞了多久" , 就是受"對撞力"的時間有多久? 即使改變同樣的速度 (動量改變相同) , 一個花了1秒 , 一個花了0.1秒, 這整個受的力就是不一樣. 如果我沒搞錯應該是這樣吧 .... |
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#5 (permalink) |
管理版主
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![]() F=ma 是個物體為點
的 物理解釋定律 這就告訴我們 物體的可壓縮不會影響能量的釋放 球被舉到某個高度就提供動能 讓他自由落體就是釋放動能 如果 A B同高 同質量 當然他承受的能量就一樣(受力相同) 況且 剛性地板與海綿會產生距離差(海綿會下陷) 題目還有碰撞後前進的課題 回到疑問 應該是質疑撞的東西不同會產生不同損壞 首先 問題2 撞擊力是個牛頓力無庸置疑可以算出 如用上面的思維不需考量撞擊物是什麼 接著 問題1 解釋裡有講到不可測問題,題目沒有形容這麼細就不要去想太多, 否則一題聯考題目豈不是要花幾百個字給你眼花 這不是做實驗 物理問題不用想太細 如果不是位物理學家卻用了太多公式 很容易會出現觀念錯誤 在S距離內煞停 ,但不必然剎車時間會一樣! 至於 11樓有寫就不多加再次解說了 (整體來說 釋放動能 顯然就是咦慮 而產生觀念的盲點) |
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#6 (permalink) |
長老會員
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![]() ㄟ, 個人淺淺的意見啦
如果要用釋放能量來解釋的話 假設 大車質量M, 撞前速度V1,時刻t1, 撞小車後速度V1',時刻t1',煞停ta' 撞牆後速度V1",時刻ta",煞停ta" 小車質量m, 撞前速度-V2, 撞後速度V1', 撞後與大車相黏 牆質量m, 撞前速度0, 撞後速度V1", 撞後與大車相黏 語法:
大車撞小車 開始碰撞t1 結束與小車碰撞t1' 煞停ta' ------●------(S1)-------○--------------(1m)-------------◎ 開始碰撞t1 結束與牆碰撞t1" 煞停ta" ------●------(S2)-------------○-------------(1m)------------◎ 大車受力F1 x 大車撞擊到小車拖行距離S1 = 大車動能變化 (1/2 M V1^2 - 1/2 M V1'^2) = delta Ek1 大車受力F2 x 大車撞擊到牆拖行距離S2 = 大車動能變化 (1/2 M V1^2 - 1/2 M V1"^2) = delta Ek2 怎麼看除非 V1'=V1"而且t1到t1'及t1到t1"的拖行距離(不是那1m喔)相等 否則大車 F1不會等於F2. (撞後1m煞停, 應該是指t1'到ta'或是t1"到ta", 這個時距內的距離才是) 所以結論就是條件不足咩 ![]() 2.由上面的圖可以看出來 S1不必然等於S2 (t1'-t1)也不必然等於(t1"-t1) (ta'-t1')也不必然等於(ta"-t1") 3.如果這個題目會對 那就很有可能有一個結果 "就是只要撞擊物(大車)質量M大於被撞物(小車或牆)質量m 不論被撞物速度為何 (如果小車速度超快呢? 1/2 m V2^2 >> 1/2 M V1^2) 只要在相同距離內停止 被撞物所受力皆相同" 這樣很怪, 要嘛就是事實上不可能都在相同距離內停止(題目有問題) 要嘛就是這個結果是錯的(不可能受力皆相同) 4.所以最根本的就是如果知道t1'跟t1"就會知道受力大小了. 不然太多的假設就變成公說公有理婆說婆有理了^^ 很有趣捏 ![]() |
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#7 (permalink) |
管理版主
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![]() 有個觀念
就是當距離為零時的瞬間會讓人誤用能量與速度的公式 (這裡只能用起跑至速度為v時的數據算出F) 就狀況而言可以確切知道的有 v=行進間的車速,是定速所以加速度為0,此時不能用F=ma只能說目前大車動能是 F t1-t0=瞬間撞擊時間,這裡沒有距離所以沒法換算速度,只能得知此時的作用力為f0 t2-t1=拖行1公尺時間,所以此時速度=1公尺/(t2-t1),也只有這裡能用一些動位能公式比如 f=ma,至於什麼V=V0+at沒有突破後的初速v0沒法用 t2-t0=整體時間,以ta表示 t0 t1 t2都是時間點不是時間段(花費時間) F等於大車動能 =f0+f1+f2 =撞擊瞬間釋放動能+突破釋放動能+煞停釋放動能 可以這麼說 =瞬間反作用力+最大靜摩擦力+總動摩擦力 根據第三定律瞬間反作用力皆相等(就是大車帶來的作用力f0) 所以 A的f1+f2 = B的f1+f2 再來從題目可以推導 牆的固定力+堅固力+推動碎牆的力 =小車提供的動能+推動小車的力 =最大靜摩擦力+總動摩擦力 這裡都可以說的通,所以題目沒有脫離現實 到目前為止很多公式都行不通(特別是想用到速度的公式) 所以只能宏觀 既然其間有產生距離 F相同 距離相同 M總質量也相同 所以F=MA 就可暫時說 A是相同的 A=距離/時間^2 距離相同所以時間就相同 而這裡的時間就是ta=t2-t0=整體時間 讓人迷失的方向除了距離為零時的誤用公式外 還有就是 牆的固定力+堅固力+推動碎牆的力=小車提供的動能+推動小車的力 =大車在在該情況下承受的撞擊力道 =毀損嚴重度 這裡前面都分析過了,有疑慮也只能就現實狀況做辯論 但這裡無法就現實狀況做辯論 就以能量付出來推論毀損嚴重度 (但承受的撞擊力道 就無關現實狀況,是可以用數據推算的) |
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