用微元法巧解软绳下落过程的能量损失A DIFFERENTIAL ELEMENT METHOD OF SOLVING THE ENERGY LOSS DURING SOFT ROPE DROP PROCESS
吴海娜;刘顺;公卫江;谢成浩;易光宇;
摘要(Abstract):
很多教科书涉及均质软绳(或者链条)下落或提升的问题.软绳类的问题更具有迷惑性.当求解软绳从桌面掉下等问题时,发现用机械能守恒定律求解和用动量定理求解此问题,得到的结果不一样.文章对这种情况进行了分析,指出软绳下落过程中实际上机械能不守恒,利用微元法严格计算了软绳下落过程中的能量损失,得到其解析表达式.根据能量守恒定律,外力所做的功减去能量损失就是机械能的增量,所得结果与动量定理求解一致.通过具体推导过程澄清了软绳下落过程中的能量损失问题.
关键词(KeyWords): 软绳问题;动量定理;机械能守恒定律;能量损失
基金项目(Foundation): 2014年度辽宁省普通高等教育内涵发展专业建设专项(跨校修读学分专项),大学物理跨校修读学分课程建设与资源共享(项目编号UPRPI2014024)
作者(Authors): 吴海娜;刘顺;公卫江;谢成浩;易光宇;
参考文献(References):
- [1]高法金.大学物理[M].北京:清华大学出版社,2012:37-38.
- [2]吴百诗.大学物理学(上册)[M].北京:高等教育出版社,2012:111-112.
- [3]许丽萍,田瑞生.物理学原理简明教程(上册)[M].北京:高等教育出版社,2013:96-97.
- [4]上海交通大学物理教研室.大学物理学(简明版)[M].上海:上海交通大学出版社,2013:67-69.
- [5]赵凯华,罗蔚茵.新概念物理教程:力学[M].2版.北京:高等教育出版社,2004:126.
- [6]路峻岭,秦联华,王长江.对用动量定理理解柔绳问题陷阱的探究[J].大学物理,2011,30(2):5-8.
- [7]石东平.变质量质点的动能定理与软绳问题[J].大学物理,1999,18(3):22-23,27.