中学里对电动机模型讲的不清楚,归结到根子上还是对力的解释不清楚。比如恒定功率是通过什么机制来实现的?现实生活中常见的是额定功率,或者最大输出功率,没见过还有恒定功率这种机械,可能是一种理想模型。中学物理只强调力是改变物体运动状态的原因,而没有强调力的产生原因是物体间的相互作用。两个紧挨着的物块之间并没有力的作用,只有当彼此由于某种原因互相挤压时才会产生压力。我发现很多学生都把力的因果关系搞颠倒了。回到发动机模型,首先要明确的是发动机转速不是恒定的,它一开机就有朝向最大转速转动的想法,也就是空转状态。当发动机通过绕过卷扬机滑轮的绳子去牵引物体时发动机当前转速下要求绳子按照对应的速度缠绕在滑轮上(或收绳机构),由于绳子跟物体之间是刚性连接,必然要求物体在空间上移动对应位移,也就是以某一速度运行。能够实现这一效果时绳子跟物体之间会有一个所谓的力产生出来(英文force翻译为力并不准确,容易让人产生力是可以主动发出来的,其实力都是被动产生的,work翻译为功也不利于理解,直接翻译为有效的干活可能更形象),显然决定物块运动状态的根本在于发动机的转动趋势的大小。
扯远了,回到你的疑问,形式上的解释有二种:一,发动机不管斜拉还是水平拉,它输出的功只是克服小船阻力向前移动一段距离达到一定程度,它没干其它事,它干的活就是这些。二,发动机的输出功率=沿着绳子方向的力F和绳子被牵引而抽动的速度V的乘积,即F*V=p,假设某时小船水平速度为Vt,绳子与水平方向夹角为A,绳子牵引小船的水平方向分力为Ft,则有Vt=V*cos(A),水平方向拉力Ft干活效率为Ft*Vt=Ft*V*cos(A),而Ft*cos(A)恰好不就是F吗?即Ft*Vt=F*V=p
【 在 Nikita 的大作中提到: 】
: 功率一定的发动机,不管拉力的方向与运动的方向的夹角多大,做的功都是一样即Pt ?
: 换句话说,不管夹角多大,这个发动机一定要做这么多功出来?极端一点来说,哪怕拉力与运动方向近乎垂直,也必定对船做这么多功?
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