动能定理合力做功-动能定理合力做功二

想象你手里攥着一把生锈的锄头，猛地往泥坎上一凿。
那一瞬间，锄头的重心没动，但你推出去的那股劲儿，却实实在在地把那块石头往前送了一段距离。别急着喊“能量守恒”，也别忙着算“势能减小”和“动能不变”，咱就盯着那把锄头，看看它到底经历了啥。 你用力挥臂，锄头向前飞，这飞行的过程，实际上是一个力推着它走的故事。你心里可能有个账：你花了不少力气，锄头也飞出去了，是不是就对了？但到了泥坎下，你再看看锄头的落点。
要是锄头正好撞到了那个让你翘起的石墩呢？ 这时候，你手里的锄头可能出于体力耗尽而停住了，要么出于某种缘由转变了方向、速度。
不管它是撞上了石墩，还是飞回了口袋里，就连只是滚到了旁边。
只要它最终回到了你手中，连同你挥去的那股劲儿一起，咱们就能够说，这锄头“动得”回来了。 这就有点怪了。你明明用力了，锄头也动了，为啥最终它并没有持续飞远？
难道是你做亏心事？还是说，你挥锄头的过程中，身体里藏着某种看不见的债？咱们换个角度，不讲那些弯弯绕绕的术语，就按这个逻辑，把事儿拆开看。 假设你往泥坎上一凿，用了 100 焦耳的力气。锄头在泥里陷了 0.1 米，那么它是不是就“动”了呢？要是它确实陷进去了，就连翻过了坎，那它就是个被动的东西，它本身并没有“动”，是被你推着动的。 真正的“动”，是它自己在那儿乱撞、乱撞。当你挥锄头时，锄头在空中划出一道弧线。
这个时候，它仿佛是个真正的“人”，它在动，它在飞，它在跟空气吵架。你推它，它飞；它撞到石墩，它停；它撞到另一边，它又飞。它自己在那儿折腾，这就是“动能”在跳。 咱们把工夫轴拉得长一点。 第一幕：挥出。 你抡了一下锄头，锄头从 0 米/秒加速到 10 米/秒。
这时候，你的胳膊肌肉在收缩、舒张，体内储存的能量源源不断地流到锄头上，锄头的速度在变大。
这时候，你感觉到的就是“力”，锄头看到的也是“动”。
这是最直接的动能积累阶段。 第二幕：撞入。 你挥向泥坎，锄头屁股一歪，狠狠地撞进了那个坑。泥面给它一个庞大的反功本事，把它的速度瞬间压低。
这时候，锄头的速度从 10 米/秒掉到了 3 米/秒。它还在动，但没那么快了。 第三幕：停滞。 你持续往后挥，锄头把屁股抵住坎沿，预备回去。
这时候，泥坎的表面粗糙不平，给了锄头一个摩擦阻力。
这个阻力没消停，它一直在跟锄头的运动“斗智斗勇”。锄头的速度从 3 米/秒慢慢掉到 1 米/秒，越来越慢。 第四幕：回归。 你终于把锄头拿起来，它停在 1 米/秒，要么干脆就静止了。
这时候，你手里的锄头，连同你刚刚挥出去的那股劲儿，都回到了你的手上。 你手头那个锄头，最终到底是个啥样？ 它是不是飞远了？没。它直接回到了你手里。 它是不是飞停了？没。它停在了你手中。 它是不是速度变大了？没。它的速度回到了你挥出时的初始状态，要么更小。 咱们能不能说，它“动”回来了？ 这就好比你去超市买了个苹果。你花了 10 块钱，苹果到了你手上。
这时候，苹果是不是“动”了？它没飞，它没跑，它就在你手里晃悠。但要是给了它一个推，它反而飞了。 咱们就认这个理。你挥锄头，锄头动了；锄头撞了坎，速度变了；最终你拿着锄头，锄头又“动”回来了。整个过程里，锄头经历了好几次“动”，好多次“速度变化”，好多次“力”的博弈。 这就引出一个结论：你挥锄头，锄头动了，锄头撞了坎，锄头停了，锄头又动了，锄头最终回到了你手里。咱们说，锄头“动”了，就连能够说，锄头“动”了大量次。 那这个“动”的能量，到底哪儿去了？ 你心里可能嘀咕：你花了 100 焦耳的力气，锄头最终只是轻轻晃了两下，那 100 焦耳去哪儿了？它是不是没被锄头吸收了？ 别急，咱们持续拆解。 你挥锄头的瞬间，你的肌肉在用力，锄头在加速。
这时候，能量在传递。当锄头撞进泥坎，速度骤降，这时候动能被“消耗”掉了，变成了热能（泥土变热，胳膊变热）。
这是实实在在的能量损失。但这时候，咱们的认知里有个矛盾：你明明受力了，锄头明明动了，为啥能量还“丢了”？ 咱们换个装，把锄头当个刚体，看看它的受力曲线。 你胳膊施力，锄头向前飞，速度 $v_1$ 增大。 泥坎表面有阻力 $F_{drag}$，方向向后。 你胳膊持续发力，锄头速度 $v_2$ 减小。 最终，锄头被你“抓”住了，速度 $v_3$ 回到了你启动时的速度，要么更小。 你看，在这个过程中，泥坎那个阻力 $F_{drag}$ 一直在跟锄头的运动“打架”。锄头的速度在变，说明它在那儿跟阻力“较劲”。别看最终它停下了，但它在“较劲”的过程中，实际上已经经历了一系列的“动”和“速度变化”。 咱们再往前推一步。 假设你一启动就给了锄头一个庞大的冲量，让它直接飞起。
这时候锄头动了。 然后它撞上了石头。石头给锄头一个反向的力，锄头速度变小。 再然后，它撞到了泥坎。泥坎给锄头一个摩擦力，锄头速度再变小。 最终，你把它拿在手里，它又“动了”回来。 这时候，咱们得承认，锄头确实“动”了。它从静止（或低速）启动，经过了加速、减速、再减速、最终再加速回到你手中。
这个过程里，它经历了无数次“力”的功能，无数次“速度”的转变。 那这“动”的能量，到底是不是你花的？ 在物理学的严格账本上，能量是有损耗的。你在挥锄头的过程中，你的化学能确实有一局部转成了机械能，也有一局部转成了热能。当锄头撞进泥坎，动能转化成了泥土的内能（热）。
这时候，锄头的机械能确实削减了。 可是，咱们得想想，这个“削减”和“最终拿回来”之间，到底有啥关系？ 要是锄头一直没动，那它就算“动”。 要是锄头飞远了，那它就算“动”。 要是锄头最终被你拿回了手里，那它也就算“动”了。 故此，咱们不管它飞多远，也不管它最终停在哪，只要它在那个特定的“被握住”的瞬间，它依然是个“动”着的物体。
也就是说，甭管锄头在泥坎里飞了多久，要么撞得多狠，只要最终它回到了你的手中，咱们彻底能够认定，它在某个阶段“动”了。 这听起来有点荒谬，对吧？但你想想，你手里那张锄头，是不是就是那个“动”着的证据？ 咱们再来看个例子。 假设你往泥坎上一拍，锄头原本的速度是 0。你拍了一下，锄头速度变成了 20 米/秒。
这时候，锄头在动。 后来，锄头撞上了另一个坎，速度变成了 5 米/秒。
这时候，锄头还在动。 最终，你把它拿起来，速度变成了 0 米/秒（静止）。 你看，它经历了：
1.速度从 0 到 20，它在动。
2.速度从 20 到 5，它在动。
3.速度从 5 到 0，它在动。 它总共经历了三次“动”。
这三次“动”，每一次都是实实在在的“力”功能在“动”的物体上。 那这“动”的能量，到底转化成啥了？ 在第一次加速时，你的化学能转化成了动能。 在第二次减速时，动能转化成了内能。 在第三次减速时，动能转化成了内能。 在静止时，内能维持着锄头的形态。 故此，当你最终把锄头拿回手里时，你的肌肉并没有“动”，那 100 焦耳的能量也没有“动”。但锄头呢？锄头在动。锄头的每一个瞬间，每一个速度变化，每一个与阻力的博弈，都是“动”。 咱们能够说，锄头“动”了，就连能够说，锄头“动”得挺具体。它从静止出发，经历了一系列的加速、减速，最终又回到了静止的状态。在这个过程中，它经历了无数次“力”的功能，无数次“速度”的转变。 这就像你拉弹簧。你拉一下，弹簧动了；你松一下，弹簧缩了；你再拉，弹簧又动了。弹簧在动，你也在拉它，它也在动。弹簧的这一伸这一缩，都是“动”的过程。 咱们不妨把锄头比作一个弹簧，把你的胳膊比作一个拉力器。 你用力拉，锄头动了。 它撞进泥坎，速度变了，它的“动”的状态转变了。 你把它拿回，它又动了。 在这个过程中，锄头一直存有于“动”的场域里。它没有彻底消亡，也没有彻底静止，它在无数次“加速”和“减速”的切换中，保持着一种“动”的属性。 故此，当我们说“动能定理合力做功”时，咱们实际上是在描述一种“动”的连续性。 你施力，锄头动； 锄头受力，速度变； 速度变，动； 动，又受力，动； 动，又回到你手里，动。 这就像你画一条线，线上每一个点都有速度，都有方向，都有大小。
这条线就是“动”的轨迹。 咱们不说这个“动”有多美妙，也不用纠结那 100 焦耳到底归哪位了。
反正，锄头在动，速度在变，状态在变，这就是“动”。 你挥锄头，锄头动了。 锄头撞坎，速度变了，还是动了。 你拿锄头，锄头又动了。 故此，不管它飞多远，停多久，只要它在那个特定的“被握住”的瞬间，它依然是个“动”着的物体。
也就是说，甭管锄头在泥坎里飞了多久，要么撞得多狠，只要最终它回到了你手中，咱们彻底能够认定，它在某个阶段“动”了。 这听起来有点荒谬，对吧？但你想想，你手里那张锄头，是不是就是那个“动”着的证据？ 咱们再来看个例子。 假设你往泥坎上一拍，锄头原本的速度是 0。你拍了一下，锄头速度变成了 20 米/秒。
这时候，锄头在动。 后来，锄头撞上了另一个坎，速度变成了 5 米/秒。
这时候，锄头还在动。 最终，你把它拿起来，速度变成了 0 米/秒（静止）。 你看，它经历了：
1.速度从 0 到 20，它在动。
2.速度从 20 到 5，它在动。
3.速度从 5 到 0，它在动。 它总共经历了三次“动”。
这三次“动”，每一次都是实实在在的“力”功能在“动”的物体上。 咱们不妨把锄头比作一个弹簧，把你的胳膊比作一个拉力器。 你拉一下，锄头动了。 它撞进泥坎，速度变了，它的“动”的状态转变了。 你把它拿回，它又动了。 在这个过程中，锄头一直存有于“动”的场域里。它没有彻底消亡，也没有彻底静止，它在无数次“加速”和“减速”的切换中，保持着一种“动”的属性。 故此，当我们说“动能定理合力做功”时，咱们实际上是在描述一种“动”的连续性。 你施力，锄头动； 锄头受力，速度变； 速度变，动； 动，又受力，动； 动，又回到你手里，动。 这就像你画一条线，线上每一个点都有速度，都有方向，都有大小。
这条线就是“动”的轨迹。 咱们不说这个“动”有多美妙，也不用纠结那 100 焦耳到底归哪位了。
反正，锄头在动，速度在变，状态在变，这就是“动”。 你挥锄头，锄头动了。 锄头撞坎，速度变了，还是动了。 你拿锄头，锄头又动了。 故此，不管它飞多远，停多久，只要它在那个特定的“被握住”的瞬间，它依然是个“动”着的物体。
也就是说，甭管锄头在泥坎里飞了多久，要么撞得多狠，只要最终它回到了你手中，咱们彻底能够认定，它在某个阶段“动”了。 这听起来有点荒谬，对吧？但你想想，你手里那张锄头，是不是就是那个“动”着的证据？ 咱们再来看个例子。 假设你往泥坎上一拍，锄头原本的速度是 0。你拍了一下，锄头速度变成了 20 米/秒。
这时候，锄头在动。 后来，锄头撞上了另一个坎，速度变成了 5 米/秒。
这时候，锄头还在动。 最终，你把它拿起来，速度变成了 0 米/秒（静止）。 你看，它经历了：
1.速度从 0 到 20，它在动。
2.速度从 20 到 5，它在动。
3.速度从 5 到 0，它在动。 它总共经历了三次“动”。
这三次“动”，每一次都是实实在在的“力”功能在“动”的物体上。 咱们不妨把锄头比作一个弹簧，把你的胳膊比作一个拉力器。 你拉一下，锄头动了。 它撞进泥坎，速度变了，它的“动”的状态转变了。 你把它拿回，它又动了。 在这个过程中，锄头一直存有于“动”的场域里。它没有彻底消亡，也没有彻底静止，它在无数次“加速”和“减速”的切换中，保持着一种“动”的属性。 故此，当我们说“动能定理合力做功”时，咱们实际上是在描述一种“动”的连续性。 你施力，锄头动； 锄头受力，速度变； 速度变，动； 动，又受力，动； 动，又回到你手里，动。 这就像你画一条线，线上每一个点都有速度，都有方向，都有大小。
这条线就是“动”的轨迹。 咱们不说这个“动”有多美妙，也不用纠结那 100 焦耳到底归哪位了。
反正，锄头在动，速度在变，状态在变，这就是“动”。