焦耳是什么的单位(内能的单位是焦耳吗)

在中学物理中,功与功率是研究能量的基础,同时,它们也是我们生活中常见的物理单位之一,例如:在描述一个灯泡的照明强度时,我们通常会说这个灯泡是多少瓦特的,而瓦特就是功率的单位。现在,我们就来看看本文的重点,功与功率吧!

焦耳是什么的单位(内能的单位是焦耳吗)

物体在做简单的机械运动过程中,当物体受到一个力后,在力的作用下运动了一定的距离,那么我们就说这个力对物体做了功。因此,功在物理学中含义就是力与力作用位移的乘积,用表达式来描述它们的关系是,即W=F×S。其中,符号W为功,符号F为力,符号S为位移。

因此,功的单位可以为N*M。但是为了感谢焦耳在热能上的研究贡献,因此,国际规定功的单位就是焦耳,符号J。因此,1J就等于作用在物体上1N的力使物体移动1M的位移。

在这里不禁使人想到了力矩,在前面的文章力,我们提到了力矩就是力与中心轴距离的乘积,其表达式也为M=F×L,在式中,M为力矩,F为力,L为长度单位,因此,力矩的单位为N*M。这就使人不得不怀疑,功与力矩究竟有什么关系。

在这里我可以明确的告诉大家,功与力矩没有必然的联系,力矩的大小反应的是物体转动程度难易的标量,而功的大小则反应的是跟能量有关的物理量。但两者的共同点都是有力,这个大家是要区分开来的。

在进一步研究功后,人们发现,功的大小还跟力与位移之间的夹角有关,即功W=F×S×cosα。其中α为力与位移之间的夹角。当然,这里所说的功是指恒力所做的功,对于力的大小不变,但方向在变的情况下对物体所做的功,其功的大小可以借助微积分方法来求出,此种变力下所的功为力与路程的乘积。

在功的定义式中就能看出,功与力是同时存在,同时消失的。也就是说,求几个力对物体所做的合功时,并不能用物体受到的合力乘以位移求出,而是用所有的力所做的功的累积,故而,W合=W1+W2+W3+……+Wn。在此,本人提出一个问题,即物体在做平抛运动时,物体所做的功又该怎么求呢?

当物体做平抛运动时,物体在竖直方向上只受到重力的作用,而在水平方向上做匀速直线运动,但是,物体做平抛运动时,物体只受到了重力一个力,但是,根据功的定义W=F×S×cosα可知,此时重力对物体所做的功是不是用力乘以物体的实际位移S呢?这个说法貌似很有道理,但其实又充满了矛盾。

焦耳是什么的单位(内能的单位是焦耳吗)

因为,物体上所有力所做的功是互不影响的,即物体做平抛运动时,重力对物体所做的功为W=G×h×cosα。因为α为零,故而cosα就等于1,因此,重力所做的功为重力G乘以高度h。而且,平抛的物体只受到重力的作用,因此它的功就为重力所做的功。大家不妨想想,到底哪种说法正确呢?

功就说到这里了,而在生活中,我们常见的就是功率了,在物理学中,功率就是功与时间的比值,即P=W/T。在式中,P为功率,单位为瓦特,符号为w,而大写的W为功,T为时间。将功率的定义式进行变换后就可得出,P=F×V。

其中,V为物体的平均速度,在平均速度下求出的功即为平均功率。根据P=F×V可知,当汽车的发动机输出功率一定时,汽车如果要顺利的爬上坡,那么就必须减小速度来获得更大的牵引力。

本站所有作品(图文、音视频)均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系ziquwu@126.com
(0)
box

相关推荐

  • 企业付款到零钱功能快速开通方法教程,靠谱

    什么是商家转账到零钱? PART/1 商家转账到零钱是微信支付商户平台推出的运营工具,可以为商户提供向一个或者同时向多个用户微信零钱转账的能力,商户可免费使用。商户可以使用商家转账…

    2024年7月21日
  • 菊花什么时候开花季节(桃花什么时候开花季节)

    菊花是一种美丽的花卉,它的开花季节因地域和气候的不同而有所差异。在这篇文章中,我将详细介绍菊花开花的季节,并分享一些关于菊花的有趣知识。 菊花的开花季节 菊花的开花季节主要集中在秋…

    2024年5月15日
  • 橘子树什么时候开花结果(桔子树用什么肥料最好)

    橘子树什么时候开花结果? 在这篇文章中,我将详细介绍橘子树的开花结果时间,让您了解橘子树的生长过程。橘子树是一种常见的果树,开花结果的时间会受到多种因素的影响,下面我们一起来了解。…

    2024年5月15日
  • 菩提树什么时候开花(菩提树什么时候开花结果)

    菩提树是一种古老而神秘的植物,被誉为智慧的象征。人们常常对它的开花时间充满好奇。在这篇文章中,我将详细介绍菩提树的开花时间,并解释为什么菩提树的开花如此特殊。 菩提树的开花时间 菩…

    2024年5月15日
  • 香园什么时候开花(香园花怎么养)

    探秘香园什么时候开花 我一直对花儿们的生长过程感兴趣,尤其是那些开花时间不同的植物。今天,我将带你一起探索香园什么时候开花的奥秘。 香园的花期 在我调查的过程中发现,香园通常在春季…

    2024年5月15日
  • 万寿花什么时候开花(万寿花养殖)

    万寿花开花时间:春季盛开,常年开花 作为一种美丽的观赏植物,万寿花以其绚丽的花朵和长久的开花期受到人们的喜爱。万寿花在不同的季节都能开花,但以春季为主要盛开期,而且常年都会有花朵绽…

    2024年5月15日
  • 栀子花是什么时候开花(栀子花是啥时候开)

    栀子花开花时间 栀子花是一种常见的花卉植物,广泛分布在中国南方地区。栀子花通常在每年的春季至夏季开花,具体开花时间会因气候和地区而有所不同。一般来说,栀子花的开花季节大约在4月至7…

    2024年5月15日
  • 红桃k什么时候开花(红桃k什么时候采摘是采摘花蕾还是盛开的花)

    **红桃K什么时候开花?** 红桃K是一种美丽的植物,其开花时间受到多种因素的影响。在本文中,我将详细介绍红桃K的生长环境和特点,并解答红桃K什么时候开花这一问题。 **生长环境与…

    2024年5月15日
  • 柏树什么时候开花(柏树什么时候栽成活率高)

    ### 柏树的开花时间 柏树,是一种常见的树木,其开花时间受到许多因素的影响。一般来说,柏树的开花时间在每年的春季或夏季。具体来说,柏树在不同地区的开花时间会有所不同,通常在3月至…

    2024年5月15日
  • 花什么时候开花(桃花什么时候开花)

    ### 花什么时候开花?一起来了解一下吧! 今天我们来聊聊花开的时间,很多人都喜欢花儿,但是对于花开的时间却不太了解。其实花开的时间因花种而异,有的花在春季盛开,有的则在夏季绽放,…

    2024年5月15日

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注