人力抵抗重力让重物匀速下降这个过程中的能量转化能守恒吗?

作者&投稿:伯伦 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
滑冰滑梯的过程中,能量是怎样转化的?遵守能量守恒定律吗~

滑下来的过程中,如不考虑摩擦。则机械能守恒,重力势能转化为动能。
如考虑摩擦,则动能加耗散功等于重力势能。

(1)直升机在空中匀速下降的过程中,质量不变,下降时物体高度越来越小,重力势能越来越小.(2)直升机在空中匀速下降的过程中,质量不变,匀速下降,速度不变,动能不变.(3)机械能等于动能和重力势能之和,所以机械能减小.故选B.

您好!

首先我希望我们能承认能量守恒定律不可动摇的地位,然后细心地分析上述过程的瑕疵,必要时应采用建立模型的方法分析。

涉及“人”的问题,通常很难讨论能量的转换,因为我们都知道,当一个人静坐的时候,他依旧在不断地消耗化学能,这个过程中没有任何机械能的产生,似乎能量就已经不守恒了。

但我们应该能够想到,在我所描述的过程中,所有被消耗的化学能最终都变成了内能,并且散发到周围的空间中去了,这样看来,能量中似乎还是能守恒的。

上述推导使我们意识到一个问题,只要有“人”参与的物理过程,我们总是无法界定到底有多少能量被人自身转化为内能散发出去,所以,在楼主所提到到的过程中,精确地验证“人”消耗的化学能与散发的内能是否相等(就是说,是否有重物的机械能参与),是非常困难的,所以,我想出如下题目,或许能够解释楼主的困惑。

有一个电动机,和小电池构成电路,电动机上盘绕一根绳子,绑着重M的物体,接通电动机,绳子被放长,物体于是能近似匀速地下降。,这称为,过程一。

然后可以做对照实验,仅仅取下绳子上所系的物块,接通电路,发动机空转,称为,过程二。

由于理想电机不存在,上述两个过程电机一直在发热,可以通过电流大小和电机中线圈电阻很容易地计算出内能转化的值,如果有做这个实验,能够发现,过程一中,电机发热的值比过程二大,多出的值刚好与物块重力势能相等。

请看如下分析:
在过程一中,物块的存在加重了电机的负担,电机的旋转受到的阻挠更大。这就仿佛你抓住电机后,电机就疯狂发热直到烧毁一样,所以,发热的增多应该能够理解。

用同样的思路理解楼主所提到的过程,当人手中拿了重物,人会感到更累,为抵抗重物所受引力需要消耗比平常“更多”的化学能,所有这些化学能的消耗都转化成了内能,但,并非内能的产生均来源于此。

在人、重物构成的系统中,存在的能量能够被概括做如下三种:重物机械能,人体内化学能、人体发热产生的内能。简便起见,下文将分别简称为机械能、化学能、内能。

现在分类分析可能发生的四种情况:

1、人空手站立,化学能等量转变成内能。单位时间能量转换的数量Q1。
2、人举重物静止站立,化学能转换成内能。单位时间能量转换的数量Q2。
且由上文已经知道,Q2 > Q1。
3、人举重物匀速上升,化学能消耗Q31,内能增加Q32,重物机械能增加Q33,
在该过程中,显然人会感到更累,Q31 > Q2。
但是化学能的消耗却分成了两部分,由于手臂的运动,一部分化学能开始供给肌纤维,使肌纤维形变产生拉力,这做功增加了机械能。另一部分依然变成了内能,即:Q31=Q32+Q33
4(重点!)、人举重物匀速下降,同3的情况,分别命名化学能、内能、机械能的变化量的值为Q41、Q42、Q43。
那么,由于该过程不需要手臂额外抵抗重力做功,所以人体消耗化学能必然比Q31少,接近Q2。
但是,人体产生的内能却并不与化学能的消耗等价(这只需要考察人下蹲的过程中内能的产生就可以了),所以,Q42的值,应该是肌肉运动产生的内能(摩擦之类的?)与化学能释放能量之和(我认为同Q32接近),
这样,最终给出的等式是 Q42=Q41+Q43。

所以,结论是,该过程能量守恒,机械能转化成内能。

你把这个问题放在“地球与人与物体”这个系统中看,守恒的。

你的想法有误,为什么势能的减少一定转化为人的某种能量呢?

实际上你眼中的能量损失最终都耗散在环境中了.

因为人消耗的化学能在抵抗地球对哑铃的应引力


人力抵抗重力让重物匀速下降这个过程中的能量转化能守恒吗?
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镇原县18354385620: 物理:一个人将重物缓缓从桌面搬至地上 ,重物的重力势能减小了,人的化学能也减小了,那能量转换去哪了 -
糜注葡萄: 首先重力势能变为动能(向下的速度),到了下面的过程中手一直在做负功阻止重物向下降,抵消了动能

镇原县18354385620: 物体为何会匀速下落不是说重力和空气的摩擦力平衡了吗?那怎么还会下落? -
糜注葡萄:[答案] 你说的物体下落过程是这样的,开始重力大于空气的摩擦力,物体向下做加速运动,摩擦力逐渐变大直到和重力平衡.根据牛顿第一定律,物体受到合外力为0的时候.物体将保持静止或永远匀速直线运动.这个保持原本的运动状态不是...

镇原县18354385620: 人的手提着物体匀速下降,物体的动能不变势能减小的同时也消耗了人体的生物能,增加了人体的热能,对吗? -
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镇原县18354385620: 一个物体在匀速下落过程中 和 变速下落过程中 能量转换是怎样的 希望速度回答 -
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镇原县18354385620: 同一力匀速提起一个重物再匀速放回原处,所做的功是多少? 多谢了
糜注葡萄: 答案是:?2mgh. 解:设重物被举的高度为h, 因重物匀速升降,在升降过程中,拉力F=重力G=mg 升降过程重物的路程为S=2h, 拉力做和功W=F*S=2mgh 注意:功是个过程量,与过程有关,所以S是指实际经过的路程. 是100焦耳.百度说的没错.上升过程拉力是动力,做功50焦耳,下降过程,拉力变成阻力,但仍有做功50焦耳,所以整个过程做功是100焦耳.

镇原县18354385620: 地球赤道上站着一个人,头顶放一个物体,设想地球对物体引力突然消失,那么几个小时内, -
糜注葡萄: 向上先加速后匀速运动,人头上重物突然消失后,人反应没那么快,还是有一个向上的支撑力,导致物体向上运动

镇原县18354385620: 怎样使重物能够匀速下落 -
糜注葡萄: 降落伞,就能使重物匀速下落.并可根据下落速度需求,来制定降落伞的大小.

镇原县18354385620: 伞兵跳下飞机后,人和伞在匀速下降过程中 -
糜注葡萄: A人和伞受到的重力等于空气阻力. 对,匀速下降过程,说明合力为零.从受力角度看只有重力和空气阻力,匀速运动两者平衡.BD不对,合力不为零会有加速度的,为变速运动了.扩展:流体(液体、气体)中运动的物体阻力与速度有关,速度越大阻力越大,所以降落伞和人会开始时加速下降,速度逐渐提高,指导阻力足够平衡重力才匀速下降,称为下降末速度. 看到楼上的追问,人受到的重力大于伞对人的拉力对,人的对伞的拉力与伞对人的拉力是一根绳子上的相互作用力.但此时人的重力大于对伞的拉力,是人受到空气阻力作用了,所以对绳子拉力小于重力.

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