重力能扩大一倍的实验及原理 一、实验: 置一发电机与1kg重的铁球于桌子(10m高)边缘,铁球与桌对面(相距10m)一个1kg重的小玩具车相连(桌子边缘装有一定滑轮)。让铁球坠下,拉动小车撞击发电机发电,同时,铁球撞击地面上的另一台发电机发电。用所产生电能将铁球升起,并使小车退回原处,复位。周而复始。 设摩擦阻力(f)为0.2KG, g取10。 铁球的加速度为:F=ma, F=G-f=1×10-2=8N, a=F/m=8/1=8(m/s2) 末速度为:V2=2as=2×8×10=160, V =40(m/s) 球落地时,球与车的动能均为:Ek=1/2mv2 =1/2×1×160=80(J) 铁球复位需耗能Ep=GH=10×10=100(J) 小车复位需耗能E=fs=20(J) 净赚能量80×2-100-20=40(J)。 注:滚动摩擦阻力实际只有小车自重1kg的20-30分之一,即10×1/20=0.5N, 复位耗能实需5J。以上计算中采用2N,包含了发电机转换损耗。净赚能量计算中只有少,实际可达8成左右。 通常情况(目前)下,一般的力(均为有限的力,亦是能)传递给其它物体后,自己就消失了,而重力特殊,传了还在。 一名话总结:重力(能)用了重力在(1=2),外力(能)丢了绝后代(没了)(1=1)。用了也白用,不用白不用。 二、现有理论的修正和完善: a. 势能(E=mgh)指的是功而非能。根据牛顿第三定律,物体被举高的过程中,动(势)能已变成了功(负功)。势能并非因被举高而产生。势能是物体受到重力作用而产生的,因重力永恒而永存的一种无限能源。 势能可以转化为动能(无当量阻力),但动能却不能转化为势能(只能转化为功),动能只是为势能做功去除阻力,开辟它产生运动做功的条件。可见机械能守恒定律有错误。 b. 动量(随时间延长可无限扩大)和冲量(固定时间内的动量)才是动能的真正量度。在一般情况下(有摩擦阻力),物体既对外做功(做功大小为定值,守恒),物体自身也在(对内)做功(动能永恒,并不因对内做功而减少,对内做功的大小由物体对外做功的时间或速度或路程决定,为变量。动能是否永恒取决于是否有当量阻力)。 c. 一切物体总保持运动状态(动态平衡)或静止状态(稳定平衡),取决于作用于该物体的合力是否平衡。惯性定律改为永衡定律。 d.根据功的公式W=F·S与牛二公式F=ma=1/S(E2-E1), 力是单位路程上的功或能。功(力用后)或能(力用前)是力的量度。力本身就是一种能或者说力是能的一种表现形式,与热能、电能等一样,称之为机械能不如定义为力能。 e.为区分功与能(单位同为焦),有必要将动(冲)量P=MV的单位 一叶书生:张亚林 公元2010年5月1日 |
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