簡單的能量守恆證明,讓你對能量守恆了解的更加透徹!

2020-12-04 怡情科普

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現代物理的基本原理之一,就是不存在絕對時間我說的還不是相對論裡面的,接近光速時間的速度會改變,我只是說你在任何時間都可以,把鐘錶調到0物理學的預測也是一樣「絕對開始時間」是不存在的,如果真存在的話就不會有時區了除了允許時區存在,不存在絕對時間還暗含著能量守恆定律

一個簡單的證據就是如果力不直接依賴於時間則此力可存儲能量,首先存儲能量意味著有一定數量的能量大小不會隨時間改變,將不同時間的能量進行對比你會發現它們完全一樣,一個系統的能量包括其運動能量也就是動能 還有與位置有關的能量---勢能

我們只需要關注系統動能和勢能的變化把這些變化加起來,大家都知道動能是物體質量乘以速度的平方再除以二 所以動能的變化量就是質量的一半乘以速度平方的差,通過巧妙的代數學方法上式可化簡為平均速度乘以質量乘以速度的變化量,速度隨時間的變化就是加速度質量乘以加速度得到施加在物體上的力

因此 動能的單位時間變化量就等於速度乘以力,我們再看勢能物體勢能的變化與將物體從之前位置,移動到當前位置所做的功大小正好相反和移動路徑無關也就是說勢能是負的,力乘以位移由此就可推出「不存在絕對時間」 隨時間變化的力沒有勢能為了避免混淆「不隨時間變化」不是說物體在運動過程中受力情況不變在不同位置力的大小可能不同,但是在任一特定地點力一定是相同的,不過這些只能說明勢能等於負的力乘以位移,之所以有負號是因為力推著你動時你的勢能會減少,你向與力相反的方向運動勢能就會增加,勢能隨時間的變化就是負的力乘以位移隨時間的變化量位移的變化量就是速度

意味著勢能的時間變化量等於負的速度乘以力,由此總能量的變化,也就是動能和勢能變化量的總和等於 v×F + (-v×F) 結果為0能量的變化量為零就是能量守恆定律!時區有效也是同樣的道理,你只要知道動能的時間導數是質量乘以速度乘以加速度,也就是力乘以速度 勢能的時間導數是力乘以位移的導數 或負的力乘以速度,因此總能量的時間導數dE/dt就是F×v-F×v=0 意味著,能量不隨時間變化,最最後最正規嚴謹的推理叫做諾特定理 由艾米·諾特在1915年提出 這就是物理之美

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相關焦點

  • 能量守恆
    這就是人們對能量的總結,稱為能量守恆定律。它是在5個國家、由各種不同職業的10餘位科學家從不同側面各自獨立發現的。其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻者。是自然科學中最基本的定律之一,它科學地闡明了運動不滅的觀點。在物理學中,能量守恆定律表明,給定參考框架中的孤立系統的總能量保持不變 - 隨著時間的推移,它被認為是保守的。能量既不能創造也不能毀滅;而是從一種形式轉變為另一種形式。
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    如果這個世界上所有的運算不是錯誤的,那麼至少大部分運算,是有效的,為什麼你就不相信?應該相信自己的直覺。我在給量子力學主講的時候講的比較直接,講量子力學的三個基本假設:光速不變、能量守恆、量子糾纏。那麼量子力學為什麼對於那麼多量子電路來說是錯誤的呢?舉個慄子:如果,一塊單晶矽(μm)中加入了某種微觀粒子(量子電路大致上也是單晶矽做的),那麼我們會說這塊單晶矽是成立的。
  • 愛情能量守恆定律
    什麼事物到了巔峰都會慢慢走下坡路,這就是不變的公平的能量守恆定律。沒有十全十美的人生,你哪裡完滿,總會相對在某些方面失落。這就是愛情能量守恆定律在作怪了。當看到自己貧乏的5宮,而別人5宮燦爛並且金星相位美好,盤裡沒有多少不利愛情的位置,你是否特別羨慕呢?而實際上這樣的盤主真的桃花朵朵開嗎?
  • 父親與能量守恆定律
    父親和能量守恆定律聯繫起來,也許是個奇談,但這個問題幾十年來一直縈繞心頭,揮之不去。我雖然對能量守恆知之甚少,不敢妄加評論,但我一介書生,對此也存疑頗久。能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只能從一個物體傳遞給另一個物體,而且能量的形式也可以互相轉換,這就是能量守恆定律。但是這條我初中就學過的規律,不久就被我懷疑了。
  • 隱秘的能量守恆故事:這很賽博朋克
    從這個角度看,肥胖,是證明上帝已死最有力的證據。 肉眼可見的,生物學意義上的能量守恆正在瓦解。然而,就像人類無法破解出「從哪來到哪去」這些關於存在的終極秘密,依然無法擺脫很多隱秘的能量守恆。當我們發現這些算式,會像發現大海一樣怦然心動。 我有時跟陌生人尬聊,經常拋出這樣的問題:你相信命運嗎?對方常常是一臉茫然。
  • 人的最好狀態是保持能量守恆
    我們現在講的是精力管理的模型,是一種以能量輸入到能量輸出,最後保持能量守恆的閉環,循環往復,使我們始終保持最好的狀態。精力管理可以讓你養成很好的習慣,好習慣本質上是儀式感,用你的好習慣用儀式感推動你輕鬆做事。
  • 什麼是能量守恆中的三座大山?
    這三個基本概念,也是對能量守恆知識點的總結:【2】能能,即是能量。什麼是能量?你的手機工作需要消耗電能;你每一個動作都需要消耗食物中的化學能;汽油燃燒後釋放的熱量推動了汽車運動;原子核的裂變能夠釋放巨大的能量。
  • 高中物理之門—能量守恆
    所以運用好能量守恆就可以真正理解各個領域中的難點,理清各個領域轉化時的關係。接下來我來說說能量守恆在各個領域中的具體表現和使用方法。1對於運動學和牛頓力學的學習,能量守恆思想的作用:(1)揭示了動能、重力勢能、彈性勢能、內能間的轉化關係(2)機械能守恆定律的實質是物體與地球組成的系統的能量守恆2對於電磁學的學習,能量守恆思想的作用:
  • 人生中的「能量守恆定律」
    能量守恆定律:「能量既不會憑空消滅,也不會憑空產生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到其他物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。」時至今日,能量守恆定律已是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,難怪恩格斯曾將此定律列十九世紀自然科學的三大發現之一。
  • 能量守恆定律的發現
    了解能量守恆定律的發現過程,對於理解自然科學發展中理論的積累和形成是有益的。本文簡要敘述能量守恆定律的發現過程。 1. 能量守恆定律發現的準備能量守恆定律是聯繫機械能和熱能的定律。不言而喻,在它發現之前人們必須對機械能和熱能有較深入的研究。我們現在就這兩方面來敘述。
  • 愛因斯坦能量守恆定律證明鬼魂存在?科學家稱是無稽之談
    據美國《生活科學》(livescience)網站11月9日報導,近期網絡上湧現出了大量文章,重申愛因斯坦的能量守恆定律證明了鬼魂存在的可能性。著名搜尋引擎谷歌的統計數據顯示,該網站上相關搜索詞條竟然多達近800萬條。不過,科學家稱上述觀點純屬無稽之談。愛因斯坦的能量守恆定律表明,能量是守恆的,既不能被創造也不能被消滅。
  • 如何將展館設計成能量守恆的能量場?
    能量守恆定律是19世紀全球科學界三大重要發現之一,能量既不能憑空產生,也不會憑空消失,只能從一個物體傳遞給另一個物體,而且能量的形式可以互相轉換,這是由邁爾、焦爾等10多位科學家從不同角度獨立發現的科學定律。智能設備與環境科學融合,能量有序循環。
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    設想你開車經過一個測速雷達站。你的車駛向雷達站時,如果你看得見雷達發出的電磁波,它們抵達你眼睛的時候,就會顯得略有收縮。不過在你駛過雷達站之後,這些電磁波看上去又會顯得略微拉伸了一點。這就是都卜勒效應。還記得警車拉著警笛從身邊駛過時,你聽到的警笛聲調的變化嗎?都卜勒效應就是這種聲調變化的電磁波版本。
  • 愛因斯坦能量守恆定律解釋了鬼魂和輪迴
    愛因斯坦也一樣,他更加確信神的存在,他說過,今天科學沒有把神的存在證明出來,是由於科學還沒有發展到那種程度,而不是神不存在。總而言之,人的五種感覺是有限制的,無法感覺出神的存在,科學也無法否認神的存在。因此,我們應該確信神的存在。能量守恆定律成鬼魂存在的依據著名的鬼魂研究者約翰?
  • 重讀《費曼物理學講義》第四章 能量守恆嗎?
    而後來的研究發現,能量守恆的概念在微觀領域同樣被遵守,1923年康普頓發現,當光子(x射線)與原子核外電子相互散射時,能量與動量守恆同樣成立。4-2 引力勢能在這節講義中,費曼先試圖用永動機不存在的例子來證明,在靠近地面時,重力勢能的公式是:重力勢能=重力*高度。在這兒,他提到了可逆機(reversible machine)。
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  • 是否有可能違反能量守恆定律?反對定律的三個論點,但無法動搖!
    上過高中的人應該都聽說過「能量守恆定律」吧。從這個定義告訴我們,能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只能從一個物體傳遞給另一個物體,而且能量的形式也可以互相轉換。當你用同一角度觀察事物時,這個定義也適用於我們的日常生活。例如,汽車。當汽油在燃燒的過程中,其化學能轉化為熱能,然後轉化為機械能。
  • 《熱力學第一定律能量守恆定律》說課稿
    《熱力學第一定律 能量守恆定律》說課稿尊敬的各位考官,大家好,今天我說課的內容是《熱力學第一定律 能量守恆定律》,下面開始我的說課。為了處理好教與學的關係,突出新課標的教學理念,在講授過程中我會讓學生主動參與到教學過程中來,讓學生積極思考參與討論,力求促進學生積極主動的探究式學習方式。
  • 坤鵬論:你可以不懂物理 但不能不明白能量守恆定律
    很多知識,之所以不懂,是因為我們沒有學人家的語言,另外,很多時候,不是你看不懂,而是你沒耐心!為了能夠學的、思考的、寫的透徹、深入些,本周的文章將對這個話題展開拆成幾篇來分享。一、關於熱力學你必須懂的幾個名詞就像你不會某種外語,就算使用該語言的人說,「你好!你是誰?你怎麼了?再見!」這些最簡單的話,你也聽不懂。
  • 直擊高考物理之能量守恆在真題大題中的具體運用
    說直白點,就是把概念理解到位,知道在什麼時候用,每個字母代表的意義,以及每個字母所成的公式代表的意義,必須理解透徹。我們拿能量守恆定律來說,大家都清楚能量守恆是自然界中最普遍存在的定律,但放到物理現象中,又怎麼解釋呢,考試有時候就是考怎麼解釋,既然它在哪都適用,那麼就會考在不同情境中怎麼解釋,怎麼去運用。