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之前的一些力学,应该是比较单纯地对力的分析,自然在对力下定义时就很简单:力是物体间相互作用,力有三要素:大小、方向、作用点。

但我们在具体分析自然现象时总有这样那样的问题不得详解,比如:

1、我们在平坦的地面推动小车,当小车从静止到速度较快这一段过程,静止时我们能够用足我们的劲,手与车之间感觉非常有力,但当达到一定速度时,我们感觉是使不上劲,小车也不能再加速多少了。无论我们增加多少人都没法见到很明显的效果,后来的加速度还不如从静止到启动时一个人的力量所产生的效果,但我们换上跑得快得多的人继续推就不同了,小车可以加速到更高速度后同样也不能再加速了。

2、再如不使用变速器的汽车,当速度达到一定速度时,无论你把油门加到多大,汽车的速度就是增加不了多少,但当我们使用变速器后虽然推力或拉力小了,但推进的速度提高了,汽车在较小的力的作用下反而加速度的效率会提高很多;

3、内燃机转速达到一定速度时,无论我们如何加大油门而转速改变不了很多。

4、电动机的转动有所不同,因为它靠的是电磁的高速作用,当我们不增加电压时,电机达到一定速度后我们不能让它再提高转速,但提高电压加大电流时电机明显提高转速,但当我们无限地提高电压时,电机的电流会很大,当达到一定的高转速时同样不能明显地加速,还有可能烧毁电机。

从上面的例子我们不难发现一个问题,从静止到被作用物体达到较高运动速度这段时间,我们的力对物体加速效率是越来越低。直到最后直接变成了施力物体的内能而不能释放,人会累得够呛,机器会严重发热发烫甚至烧毁,而被作用物体还没感觉有多大作用力在让运动速度继续加快。

因此,平常在分析作用力时已经忽略了力的作用速度,平常分析力时力的作用速度自然都被当成了无限快而没实际予以考虑,所以就出现了很多不能解释的现象,甚至于出现了“抢亲配”式的解释,如:对高速运动中的物体进行加速不力解释成了运动速度越快的物体质量会相应增加,接近光速时会无穷地增大。这样到是可以解释高速运动中的物体加速困难,还能搞出一些公式进行计算,看起来还很合理,因此还真有不少人接受了。但后来的问题也开始显现出来,如此来说,现在科研搞的那个粒子加速器必须得叫停,一旦将某个粒子加速到光速那还了得,只要用搞出来的相关公式一算,地球不就毁了!但事实上呢?因此在力的研究上之前的分析和定义存在问题。

根据上边的一些分析和我们实际遇到的情况,力是有作用速度的,我们研究力学必须得知道力的成因,也就是力到底是怎样形成或产生的?

在前面的几个举例中我们都不难发现一个共同点:我们对任何物体施力时都必须消耗能量,也就是必须有能量传递才会产生力,没有能量的传递也就没有力的存在,因此有没有能量的传递就关系到有没有力,并且还发现能量的传递效率决定力的大小,能量的传递速度决定被作用物体的极限速度。在我们平常的物体运动中可以理解为:施力物体的运动速度决定受力物体的极限运动速度,力的大小只能决定受力物体被加速到极限速度的快慢。

目前,我们已经知道:能量的传递速度在真空中是以场(电场、磁场、引力场)的变化形式向外传递的,速度是光速。因能量远不止就在一种真空中传递,能量的传递会通过各种不同的介质环境进行传递,自然也会因为介质影响而有不同的传递速度和传递方式,如作用力、波动(辐射)、运动、物体储能变形(或变质)。

因此对力的定义我认为是:

力是能量传递的一种形式,能量的传递效率决定力的大小;

能量的传递方向就是力的方向;

能量的基本传递速度是光速,力的作用速度在不同的介质中有不同的综合速度;

能量的传递面就是力的作用点。

这样一来作用力就有了四要素:大小、方向、作用速度和作用点

原来的计算公式

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加入能量传递速度的比较量(C-V)/C就变换成了

铁血网提醒您:点击查看大图

这里对力作了这些基本的定义,物理力学研究到底该何去何从,希望大家都能更理性地对待和处理,因为这将出现更多全新的问题,到底那条路是正确的,应该不是很难辩认的,这并不是什么高深的理论,是基础的认知方法。

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