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w fs 在 Re: [問題] W=FS的由來- 看板Physics - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
回應 推文的問題
就我這樣的邏輯推演，我是認為在這邊沒有先後定義的問題。
理由如下
※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之銘言：
: 我不知道當時的情況是怎麼定出W=FS這件事情。
: 但就我學的，和我理解的是這樣：
: 國中學過，「當物體的“運動狀態改變”或“產生形變”，我們說該物體有受“力”」。
: 在高中物理，就可以說明W=FS的原因。
: 考慮以下情況：
: 有一物體在一直線上(簡化討論)，經過一段距離S，速度改變了。
: ‧假設理想剛體(不討論形變)。
: ‧運動學學過，初速和末速和位移的關係為 V(末)^2 = V(初)^2 + 2aS ........(1)
: 兩邊都乘上 (1/2)m
: (1)式可以得到
: (ma)S = 1/2(mV末^2) - 1/2(mV初^2)
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 這到一步的時候，尚未出現任何定義
只要你學過運動學，這一步就是ok的。
要描述一個物體的運動狀態，包含速度V 和 質量m。
這個告訴我們，當物體受力的時候(ma=F)，會有運動狀態的變化。
受力作用一段距離，會讓該物體的能量(包含V和m)產生變化，
就把這個描述運動狀態的量1/2(mV^2)稱為「動能」，
順便也把FS稱為「功」。
誰先誰後，歷史上怎樣我真的不清楚，但在這邊，只是取名字的問題。
反正，"FS" 和 "1/2(mV^2)"有關是一個必然推論的結果。
當然，描述物體運動狀態還有另一個量可以表示，就是動量P=mV。
動量是向量，動能是純量。都包含m和V。
如果力作用一段"時間" ，變化的就是動量。
Ft = mV(末)-mV(初) = ΔP
在我的觀念裡面，“定義”只是取個名字。而不是無中生有的東西。
就算不去定義FS叫做功，在物理上，大自然還是有一個事實，就是
「當物體受力作用一段距離，其質量、速度大小平方乘績的一半會改變」這樣而已。
至於要把“受力作用一段距離”叫做功，
把“質量、速度大小平方乘績的一半”叫做動能，
似乎，就不是那麼要緊。
知道在幹嘛就可以了。
definition在物理上和數學上我覺得差很多。
definition在物理上只是取個name，實質意義不大。
而在數學上，definition則是一個邏輯演譯的開始。
先定義出一個東西，開始邏輯推倒，這是數學家喜歡做的事情。
然而在物理上，你沒事定義一個無法用到或是不存在的物理量，那能幹嘛？
物理學家不會隨便去定義東西，是自然而然發現有這回事，去取個名字而已。
例如，你說我高興定 P = m^2V，然後開始推導....
那是怎樣，有什麼意義？ 囧~
做實驗發現，物理受力一段時間，變化的是質量一次方乘上速度。
就把這個叫做動量，不是故意要這樣取，是自然也是這樣才取的。
不然，m^2V的確也是可以描述運動狀態(包含了m和V)，只是這樣沒用而已。
: → FS = ΔK ...........(2)
: 而1/2(mV^2)是動能(假設這你可以接受)，單位是焦耳，能量的單位。
: 我們發現，當物體受到一個力作用一段距離，動能會發生變化。
: (2)式稱為「功能原理」。
: 最後只是把FS取個名字，稱為功，W≡FS。
: 可以理解成“對某物體做功(正功)，就是表示可讓該物體變快(動能變大)”。
: 最後，我自己的心得，歸納的結論：
: 1. W≡FS ，只是一個名稱上的命名。
: 2. FS 為什麼造成動能變化？ 只是物體運動狀態改變，加上運動學必然的結果。
: 因為我們已經先認定(假設)，運動狀態改變的物體，是有受到某種“力”的作用。
: 真要說起來，力(force)是什麼，誰看過誰知道呢？也許是交互作用(interaction)，
: 或是場(field)，或甚至是時空扭曲的問題，....。
: 我只知道這些了XD
: ※ 引述《ayuiop (活跳跳28)》之銘言：
: : 我是個高中生
: : 請問我如果想要了解當初 W=FS 的定義過程
: : 我該去找什麼參考資料？
: : 我的老師說這曾經吵了好幾年 還挺好奇到底古人怎麼吵的
: : 我用google試著搜尋了 但沒有令我滿意的
: : 謝謝
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