力的传递需要时间吗(引力的传递需要时间吗)

牵着乌龟去散步 问答 9

其实力的传递需要时间 *** 问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解引力的传递需要时间吗,因此呢,今天小编就来为大家分享力的传递需要时间 *** 一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

本文目录

  1. 物理求解:力的传递需要时间吗
  2. 力可以传递吗,怎么理解力的传递 ***
  3. 力的作用是瞬时的吗
  4. 力的传导有没有速度
  5. 力的传递有速度吗

一、物理求解:力的传递需要时间吗

力的传递需要时间。因为力的传递过程存在消耗,而消耗需要时间,致使力的传递速度取决于消耗的速度。比如 *** 落体直接砸在钢板上,由于钢板吸收能量的速度快,或者说钢板消耗能量的速度快,致使力的速度传递速度快。如果 *** 落体落在厚厚的海绵垫子上,由于海绵垫子吸收能量,也就是海绵垫子消耗力的速度比较慢,致使力的传递速度比较慢。就因为力的传递不仅需要时间,而且跟消耗能量的速度有关。比如减震弹簧,吸收能量的速度,或者说消耗能量的速度比较慢,致使力的传递时间延长,降低功率,所以弹簧可以起到保护的设想。

二、力可以传递吗,怎么理解力的传递 ***

物理上,一般的说法是,力不能传递。力是不能传递的,此时传递往往理解为手把手交接转移一个物体,即“原物”转移。比如击鼓传花是大家围圈传接一朵花,完璧归赵是指价值连城的和氏璧传来传去并物归原主,传递一个苹果等。物理上规定集中力(即点力)有三要素,大小、方向、作用点。力如果换了一个位置,即使大小、方向都不变,但作用点变了,已经不是原来那个力了。超市整理时,工作人员推一大排购物车中的之一辆,推力就可以传导到每一辆车并使其移动(图1)。不考虑摩擦损耗,每辆购物车都各自受到了大小、方向相同的一个力,依次是F1、F2、F3、……Fi。有几辆车就有几个力,每个力的作用点都不同,此力非彼力。从这个意义上来说,力是不能传递的。但力的作用又是明明白白能从头传到尾的,一大排购物车不是都被推动了吗?。

所以,力的作用、力的效果是可以通过物体传来传去的。甚至不通过具体物体只通过虚无缥缈的“场”,力的作用效果也可以传来传去,比如引力场。另外,力的效果也是可以传递、叠加的。比如加速度F= *** 、速度v、动量mv,甚至动能1/2mv^2、势能等等,也都可以在物体间传导。更广义的说法叫转移、转换。

关于力的传导,最能说明问题的是 *** 摆(图2)。 *** 摆可近似看做完全弹 *** 碰撞。在理想情况下,完全弹 *** 碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。如果两个碰撞小球的质量相等,联立动量守恒和能量守恒方程时可解得:两个小球碰撞后交换速度。v1=v2=v3=v4=v5。五个球的变化:图示中最左边的球得到动量并通过碰撞传递到右侧并排悬挂的球上,动量mvi在四个球中向右传递。当最右面的球无法将动量继续传递的时候,向右被弹出。反过来原理也是一样。

从微观本质上看,力在物体内部传导是通过电磁力---原子位移离 *** 衡位置---电磁力交替发生来进行的。其中电磁力是光速,而原子位移离 *** 衡位置的运动却要慢得多,与音速差不多。从宏观上看,力从头到尾的传导似乎都是同时完成的(图3)。

球友更关心的是力在 *** 中的传导。比如拔河(图4)、举重。脚下的受力效果是可以通过 *** 传导到手上的,反之亦然。 *** 作为一个整体,其在局部受到的外力都能通过骨杠杆力学链将产生的运动和受力效果加上自身的内力叠加、累积、放大、传导至全身各处。比如手推重物,受力能传导到脚下;脚蹬地面,受力也能传导到手上。

三、力的作用是瞬时的吗

力的作用是瞬时的吗,力可以使物体的形状发生改变,力的作用效果也是初等力学中的基本概念之一,也可以使物体的运动状态发生改变,但是力的作用是瞬时的吗?一起来看看。

不是,力分为超距作用和近距作用,超距作用是瞬间作用,近距作用不是。例如移动的电荷相互作用, *** 第三定律不适用,这是因为它们之间的库仑力不是超距作用。

力的作用效果有两点:改变物体的运动状态,改变运动速度或运动方向。力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关,这三个因素叫做力的三要素。当在速度方向上有力的存在时当然就改变了力的速度,同样当力与速度方向垂直时速度方向没有力的作用,就不改变速度大小。

但是因为存在垂直方向的力,可以把它看作向心力,物体就会绕着力的切线方向作圆周运动也就改变了速度的方向。例如:地球与太阳之间的万有引力可看成垂直于地球运动方向的力,地球就会绕着太阳转,也就改变了他的方向。

1、力能改变物体的运动状态(运动速度、方向);

2、力能使物体发生形变(包括弹 *** 形变与塑 *** 形变);

3、参照物选择不同,物体的运动与静止可能不同;

5、只有相对静止和相对运动,没有绝对静止。运动是绝对的,世间的一切物体都是在运动的。包括最小的分子。分子永不停歇地做无规则运动;

如图1所示,假设在远离各类天体的太空中,有一个2光秒长的均匀直弹簧,质量为m,弹 *** 系数为k,弹簧的直径为D,材料的密度为ρ,弹簧材料线径为d,该弹簧的一端与一个小火箭(或人造卫星)紧密连接,现在点燃火箭,使火箭给弹簧施加一个恒定的推力F,力的方向沿弹簧方向,请您分析该弹簧的运动情况,并进行简短的描述。

图1火箭推太空弹簧思维实验示意图

上题为笔者业余研究理论物理的需要,仿照“思维实验”的思路,设计的一道“理想”题,2光秒长的均匀直弹簧是一个超现实的“物体”,在我们平常接触的问题中,不可能出现这种尺度的物体。

题中的“直弹簧”也可以替换成直钢条、直钢管等物体,但因为这类物体的弹 *** 系数较大,不利于引导问题的思考。

如果弹簧的长度是2m、20m等小长度的`弹簧的话,很多读者会将问题简对待,以为弹簧会做a=F/m的匀加速直线运动。

现在的弹簧是一个2光秒长的东西,问题就变得复杂化了!读者可以自己仔细分析一下,由于篇幅的 *** ,笔者就不再展开了。

如果你认真地分析后就会很自然地引发以下问题的思考:

1、弹力的传播速度是多少?各种力的作用是瞬时的吗?

2、F= *** 是否有使用条件?如长度 *** ?或者说能将其当做一个物体看待的前提是物体的尺度不超过某个限度?这个限度是多少?

3、F= *** 是否隐 *** 瞬时作用的意思?或者说它只是小尺度下的近似?

所有作用都有一定的传播速度,具体速度的大小取决于物体自身的内部结构,或者说力实际上都是接力传递的,力的作用从受力物体的一个地方到另一个地方是需要时间的。当任何一个力作用到一个物体上时,这个力的作用都会在物体内部产生一个力波(如:弹力波、推力波、压力波、摩擦力波、拉力波、浮力波、引力波、电磁力波),并以一定的速度传播开来。

只是由于日常生活中的物体都是小尺度的物体,我们为简化问题,将其忽略不予考虑而已。F= *** 并没有隐含瞬时作用,而是物体的尺度有 *** ,当我们研究的对象尺度较大时,我们不能简单地将其当一个物体看待,即F= *** 中的m不能是整个物体的质量,只能是部分质量。

如果要刻意用F= *** 的话,只能是在宏观时间上的一种近似。自古以来,我们人类就将自己所见的所有事物统统纳入所谓的“宇宙”范畴,这样一来,只要是目光所及之处,都是我们的宇宙,并将这个宇宙看成一个整体。而这种观点是值得怀疑的。

形成这种认知结论的过程中,实际上已经将信息(光)的传播默认为不需要时间,即光的传播速度是无限的。现代物理学已经比较精确地测量出光速并不是无限大,对信息的传播不需要时间进行了修正。但我们人类却对将宇宙当成一个整体来看待也是一个认知错误的事实避而不谈。依然固执地将所见的所有天体都武断地划归为一个整体看待。

平时,我们见到的都是“近在迟尺”的物体,这些物体存在时的光传信息几乎“不需要”时间就可以传播进我们的眼睛,这才导致我们误以为我们所见的意识物就是客观物,将两者混为一谈。

但随着我们人类的研究对象不断向太空的纵深延伸,看到的天体离我们越来越远,远的甚至已经上亿万光年。难道我们还能继续将意识物与客观物混为一谈来研究和讨论?继续装糊涂?

远处的天体,不管离我们有多远,它们当初发出或反射的光信息,经过一定距离和时间的传播,现在同时进入我们的眼睛,被我们所感知,最终形成我们现在所看到的宇宙景象。所以,我们现在(自古以来都是这样)所观看到的宇宙,实际上是宇宙中各客观物的历史存在信息在我们当前所处位置的历史之和在我们大脑中的反映。

各客观物的历史时间(t)等于其对应的意识物离我们的距离(s)除以光的传播速度(c)。即:

所以,在某种意义上说,我们能看到的永远是宇宙的历史,而不是宇宙的现在。

由于我们人类生活在地球,所以,为认知宇宙的方便,我们可以以地球为中心,按一定的距离建立虚拟的宇宙球模型,将该尺度的所有天体虚拟成一个虚拟宇宙。如图4所示,为便于阅读,图中只绘制了球的下半部分。

由于在真空中光和作用(主要是万有引力)的传播速度等于光速,所以在虚拟宇宙球内的天体,它们的存在对我们现在的影响(作用)是“同时”(比较远的天体,因为光和作用经过亿万年的传播,途径的地方实在过于复杂,我们不能保证光和作用一定同时达到,但因为它们离我们地球实在太远,这个作用应该小到几乎可以忽略的程度)到达的。

其信息和作用更大延迟时间不会超过对应的时间。如:1光秒球内的天体(客观实在),它们的信息与作用延迟时间不会超过1秒钟,一般情况下是等于这个时间。

同时,由于天体都在运动,有些天体尺度又比较大,所以,我们还可以按距离段,建立虚拟的宇宙球壳模型,如:第3光秒虚拟宇宙球壳,第2光年虚拟宇宙球壳等等。

在建立虚拟宇宙球与球壳模型过程中,考虑到地球的运动比恒星的运动空间跨度大,所以,为研究问题的方便,我们也可以以太阳或其它天体为中心来建立虚拟的宇宙球与球壳模型。或者以某个虚拟的点(如太阳系的质心)为中心来建立。

然后,再根据该虚拟宇宙模型进行分析计算、描述天体的运动规律。这样会大大简化问题。

(1)力具有物质 *** :力不能离开物体而存在。

说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。

力的传递需要时间吗(引力的传递需要时间吗)-第1张图片-

②并非先有施力物体,后有受力物体

(2)力具有相互 *** :一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。

说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。

(3)力具有矢量 *** :力不仅有大小,也有方向。

(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。

①根据力的 *** 质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。

说明:根据效果命名的,不同名称的力, *** 质可以相同;同一名称的力, *** 质可以不同。

定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。

说明:①地球附近的物体都受到重力作用。

②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。

④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。

说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。

②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。

③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。

(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)

说明:①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。

②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。

(3)重心:物体所受重力的作用点。

重心的确定:①质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体,它的`重心就在几何中心上。

②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。

③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。

说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。

②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。

③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物

四、力的传导有没有速度

1、看到这么多人在这里误人子弟,有些悲哀。

2、甚至有人还说什么“负责任地告诉你”!唉!

3、现在我告诉你正确 *** :所有力的传递都是需要时间的。

4、引力、电磁力、强相互作用这三种力的传递速度都为光速,这是因为引力的传递是依赖引力子(一种根据理论推导出来但目前还没有观察到的粒子),电磁力传递依赖光子、强相互作用的传递依赖胶子,而这三种粒子都是静质量为0的玻 *** ,根据相对论的一个结论,宇宙中质量为0的物体运动必须(永远)是光速。

5、这也就是说,假设太阳突然消失,那么我们只有在8分半之后才能察觉它,因为光速从太阳到地球要8分半,地球将在失去太阳光的同一瞬间感受到失去了太阳的引力作用。

6、弱相互作用的媒介粒子是W玻 *** 和Z玻 *** ,它们都是有质量的粒子,因此弱相互作用的传递速度必然小于光速。

7、然后说非基本力。非基本力其实都是各种基本力的复合效应,因此除了遵循基本力的规则外,还要遵循其特殊条件下的物理规则。

8、例如一个刚 *** 物体中传递的压力。

9、按照 *** 力学,刚体是理想的,则其中压力的传递是不需要时间的。

10、但这是 *** 力学的理想化抽象,一方面 *** 力学只是一个近似的理论,另一方面理想化的刚体在现实中并不存在。

11、实际的物体,其中传递的压力,主要来源于电磁力。

12、当你的手去推一个物体时,你手上的原子靠近物体的原子时,将对其产生电磁力的作用(这时候力的传递是光速)。而这个受到电磁力作用的物体原子将发生微小的位移(这个过程的速度是小于光速的),当它因为位移离开原来位置后,它与物体中其它原子之间的位置关系就变化了,原有的平衡点被 *** ,它离原来某个原子的距离更近了,于是它对那个原子有了附加的电磁作用力(这个过程又是光速的)。

13、因此,压力在物体中的传递,是通过电磁力——原子位移脱离平衡态——电磁力这样传递过去的,其中原子位移的速度与光速相比是相当慢的,因此,压力在物体中的传递也是相当慢的。

14、那么压力在物体传递的速度到底是多少呢?

15、你看到我前面的分析,实际上如果将来你学了材料力学之后你会明白,这个分析过程跟物体弹 *** 模量的微观分析过程是一样的,也就是和声波在物体传播过程的分析是一样的。

16、可以严格地证明,压力在物体中传递的速度,等于声音在物体中传播的速度(实际上声波同时也就是物体中传递的压力波)。这个过程涉及太多材料力学和数学方面的知识,在这里我就不详细讨论了。

五、力的传递有速度吗

刚体在相对论时空中是不存在的,可以直接用自洽 *** 检验其错误所在。在经典力学里和 *** 时空观里,刚体的定义要求其空间任意两点距离在任意时刻相等,而在相对论时空观中,同时 *** 并不存在。这会导致什么样的结果呢?在你所选定的参考系中,你发现在一端按下杠杆,另一端在同时翘起;而在另外一个运动的参考系中,这两个事件相差了一段时间!可以想象,在这个运动的参考系中观察,你把一端按下去,过了一段时间另一端才翘起来,你又觉得力的传播是有时间的。到此为止已经完全可以看出有问题了。严格一点则完全可以得到,动量守恒在这个运动的参考系中是不存在的。如果引入了刚体,物理规律在两个参考系中发生了变化!这个相对论和现代物理学的基本思想在根源上是违背的,这就说明了刚体的不存在。而杠杆是典型的刚体,那么在相对论时空观下,用你的备注的 *** 证明力传播速度无穷大的途径在逻辑上是错的。必须说明,这还不能说明力的传播速度是有限的,只能说明杠杆法这个 *** 错了。但实际上,刚体和超距作用是分不开的。根据之前的思想实验,刚体的存在必然导致和相对论时空观的矛盾,从而超距作用(无穷快的相互作用)在相对论时空中是无法存在的。可是这里还有一个tricky的情况,如果相互作用是粒子 *** 的,而且粒子的运动速度是无限的,那便可以在物理规律不变的情况下产生表观上的超距作用。但粒子的速度是被场论严格 *** 的,而且恰好低于光速。在相对论中我们也可以发现超光速的灾难 *** 后果,可见光速 *** 也是十分合理的。客观上说,以我现在的学识,这并不是一个很好回答的问题。因为物理上的之一 *** 原理的知识永远无法自证,也许相互作用有一天被证明的确可以无穷快也不是没有可能。无论如何,在现有知识体系和实验观察下,力(相互作用)传播速度的确是有限且必须低于或等于光速的。

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标签: 传递 需要 时间 引力

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