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有关“力”的发散和娱乐

2023-08-25 00:11 作者:御坂7252号  | 我要投稿

力,是物理中的一个抽象概念。

定义如下:力是物体与物体之间的一种相互作用,在这种相互作用下,物体的运动状态发生变化,或者物体的体积和形状发生变化。

力的三要素为:大小,方向,和作用点。

根据作用效果,力有不同的名称,比如,接触力有:弹力,摩擦力,拉力,压力,支持力,动力,阻力,非接触力有:重力

以下内容仅供参考

这些就牵扯出力的性质:离不开物质,在两个物质间产生,与是否接触无关

根据力的定义,可以得出:力可以改变物体运动的状态,也就是说,力是改变物体运动状态的原因。那么不用力改变呢?那么物体就会保持原来的运动状态。这就是牛顿第一定律的思想。

这个有什么用?用现在马斯克正在弄的超级高铁来说,他打造了一个真空管道,也就是说没有空气阻力,这在很大程度上可以保障管道内部运动的物体的运动状态不变。也就是说,不需要沿途为其提供动力,相较于传统高铁,不仅大大减小了能源消耗,而且运载速度也大幅提高。但是更适合运货

由第一个性质还可以衍生一点:既然力是改变物体运动状态的因素,那么也就可以通过力研究运动状态。规定一个正方向,同样的力作用于不同质量的物体效果不同,也就是说力的作用效果和质量有关,同样的力将同一物体的速度改变到不同的值所需的时间不同,如果要求时间相同则需要大小更大的力。其公式就是F=ma,m是作用的物体质量,a是加速度,加速度又是作用物体的速度的变化,和变化所用时间的比值,速度和力是矢量,所以加速度也是矢量。而速度是表示物体运动快慢的物理量,其定义是:表征动点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量,在匀速直线运动中,速度可以简单地用v=s/t 计算,也即平均速度。运用数学上的极限思维,平均速度的极限,被叫做瞬时速度。

第二个性质,也就是说力只在两个或者多个物体之间存在,就是说有施力物体,必然有受力物体。一个单独的物体无法产生力。需要注意的是,为了研究方便,物理中,力常常被简化为一根带有箭头的矢量的线段,也就是说,施力物体和受力物体这一有机的结合体被解剖开来,分别分析。例如:A推了B一把,那么这个力对于A来说就是阻力,对于B来说就是动力。然而力是同时存在,同时消失的。两个物体之间的相互作用对于彼此来说都不一样。如果要说这种两个物体之间的相互作用是两个力,那么这两个力大小一致,方向相反。这就是牛顿第三定律的思想。在这里,牛顿已经对力有进行了进一步的阐述,也就是说力是抛开两个相互作用物体中的一个,只针对其中一个物体的作用效果的一种抽象化概念。

这个又有什么用?首先,牛顿把一种对两个物体产生不同作用的“相互作用”,切割为作用力和反作用力。这就为以后的物理力学研究搭建了基石。很多的物理实验是模拟理想化状态,就是为了把相互作用对于施力物体的微小影响尽可能地忽略掉。但是这东西无论如何也是存在的,所以物理学实验允许存在一定范围的误差。

也就衍生出了宏观以及微观的概念,这些微小误差可以被忽略的就是宏观物理,再怎么样也无法忽略的就是微观物理。并且也衍生了另一个概念,那就是人的感知阈值,比如听觉下限。

人体听觉范围为20Hz----20000Hz,这也就衍生出一个问题,你怎么知道眼前的白色和别人眼前的白色是一个白色?或许你看到的白色和其他人不同,但是因为大家都说这是白色,你也就认为这是白色。比如有人有四种色锥细胞,简直是颠覆性的误差。所以就算在不断追求时间的精准度后,时间的标准在各地也绝对有误差。有人甚至想通过一种方式计算时间,这样得出的时间就永远没有误差。或许,有人对量子力学的存在必要有争论,毕竟微观世界简直和宏观世界看起来简直截然不同。

但正是这种精益求精的态度在支持着高科技的产生。比如对时间精度的不懈探索,其中的产物之一:原子钟,搭载在卫星上,根据计算时间就可以实现精准定位,这在那个只有挂钟的年代是不可想象的。对于习以为常的事物的再次发现,很可能为我们揭开它不为人知的另一层面纱,基础概念的再研究,其实是对学科基石的进一步巩固,这样才能构筑出更高的大厦。在下一个理论的重大突破前,将学科的基础定义准确化,可能是构筑新理论必不可少的一步。




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