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不能这样计算功

时间:2023-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:最后的条件“方向相同”是完全必要的。如果我们计算功的过程中忽略了这个条件,就可能导致极大的错误。在这之前作者因为误认为汽车重量的方向与它运动的方向相同而出现纰漏。他计算出功,就像汽车向天空上升高一样。随后,千克数乘以的不是路程的米数,而是乘以了千米数,所以计算得出的不是千克米,而是“千克千米”。实际上,在问题中运用上面提到的这种计算方式,根本不能计算出汽车的功率。


现在我们看到,要将1千克的重物升高1米,正好要做1千克米的功非常复杂。因此最好不要利用这个看似简单,而实际应用中却非常让人感到糊涂的定义。

另外一个定义要显得方便很多,而且不会产生什么歧义:如果作用力的方向与路程的方向一样,那么1千克米就等于1千克的力在1米的路程中所做的功12。

最后的条件“方向相同”是完全必要的。如果我们计算功的过程中忽略了这个条件,就可能导致极大的错误。我们在著名科普作家的书中找到了类似的记载,这里选定他引用过的一个有教育意义的计算练习。

“一辆重850千克的汽车,以每分钟2千米的速度前行,它的功率是多少?”

功率即每秒钟完成的功。我们的作者是怎样计算的呢?他这样解答:850×2/60。

答案得出了一个错误。在这之前作者因为误认为汽车重量的方向与它运动的方向相同而出现纰漏。他计算出功,就像汽车向天空上升高一样。随后,千克数乘以的不是路程的米数,而是乘以了千米数,所以计算得出的不是千克米,而是“千克千米”。

实际上,在问题中运用上面提到的这种计算方式,根本不能计算出汽车的功率。必须知道汽车在运动过程中所消耗的力,它与运动时阻止它的力相抵消。如果汽车前进时受到的阻力仅是它自身重力的20%,那么汽车在运动中所消耗的力就得出:

850×0.2=170(千克)

这个力乘以汽车一秒钟所行进的路程长度(等于2000/60米),得出未知的瞬间的功为850×0.2×2000/60=5 667千克米。这比作家得出的数据要大得多。1马力13等于每秒钟75千克米。所以我们所说的汽车功率等于:5 667/75=75.56马力。


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