一个无人解答的问题

袁光熙

　　                               一个无人解答的问题
　　
　　根据能量守恒定理：能量不能创生，也不能消失，只能从一种形式，转变为另一种形式。
　　
　　可是一个小小的实例，却让这个公认的定理对其无从解释。
　　
　　这个实例是：当我们举起一个物体，人体的生物能就转变为物体的势能，当我们松手，物体落地，势能转化为动能，这样能量守恒定理得到了很好的验证。
　　
　　但是，如果是我们将物体举起后，轻轻放回地面，物体的势能消失了，而动能也没有出现，此时势能到哪里去了呢？它转化为什么能量呢？
　　
　　这个问题，我问过许多物理教师，相关人士，没有人能做出一个令人信服的解答。
　　
　　此事困惑了我许久，因此特在这里，请各位文友献计献策，发挥自己的聪明才智，看谁能圆满地解答这一问题。
　　
　　

春风湿绿岸

我无力以答，只能问候并祝福袁老师！

微风轻拂

其实动能已经出现了。就是你“轻轻放回地面的过程”中已经释放了动能。

我们用逆向思维来解释你的观点：假设你的观点是对的，即“轻轻放回地面”这个过程没有产生动能。

那么，我以你的矛攻击你的盾，我们反过来就是“轻轻将这个物体举高”没有消耗动能。

这就是矛盾的。


我们假设在真空中，给一个物体加上一牛顿的力，那么该物体在真空中没有任何重力和空气阻力，那么这个物体便会匀速向前移动。在理想的情况下，这个物体是永远不会停下来的，只有当前面有一牛顿的阻力，这个物体才会停下。


换句话说，你将物体轻轻放下的过程中，假设这个物体是一公斤，那么你在“轻轻放下过程中，你已经用用自己手臂支撑着这一公斤物体不会落下。这就是你消耗的功。

微风轻拂

好吧！我上面解释得有点复杂了，我下面就打个最粗俗的比喻。

1、你是一个大活人，所以你才能将这个物体轻轻放下。你这个大活人需要吃饭喝水，这个吃饭喝水产生的能量才使得你能够将这个物体轻轻放下。这就是能量守恒。


2、假如这个人不是你，而是一个食道癌病人，这个病人好几天没有吃饭了，也就是说他没有才外界慑人能量，所以，他尤其无力，所以他就不能将这个物体轻轻放下。


也就是说，你今天消耗的所有能量中，包括你举起这个物体的花去的能量，和轻轻放下这个物体需要的托举力，即，这个物体轻轻落下产生的动能对你手臂产生冲击，你的手臂必须产生阻止这个物体掉下来的阻力。

微风轻拂

再举一个简单的例子。

直升飞机匀速上升和下降。无论是直升飞机上升还是下降，需要消耗汽油。假如直升飞机下降不消耗汽油。

那么这个直升飞机就会啪的一声摔下来掉个稀巴烂。

要知道，你能将这个物体轻轻放下，也是要费力的啊，不然这物体就啪的一声掉下地。你必须用阻力阻止它掉下来。


时间乘以速度*重量=动能。 同样重的物体，落下来的时间越短，速度越快；反之，时间越慢，速度越慢。

但是他们的乘积不变。



你的误解关键是：误以为匀速落下不产生动能，而加速度自由落体落下才是势能转换为动能。


其实，无论是匀速落下，还是自由落体运动都产生动能。匀速落下的动能被你手臂以反向阻力吸收。而自由落体的动能是直接砸在地面，被地面吸收。

因此，自由落体是动能被地面吸收，一个是动能被你手臂慢慢的不断的吸收，最后到地面就几乎没有动能了。




[ 本帖最后由 微风轻拂 于 2012-9-25 21:29 编辑 ]

微风轻拂

原帖由 袁光熙 于 2012-9-25 13:57 发表

这个问题，我问过许多物理教师，相关人士，没有人能做出一个令人信服的解答。 .

我物理很差劲的啊，这些物理老师真的很恐怖啊！

[ 本帖最后由 微风轻拂 于 2012-9-25 21:24 编辑 ]

微风轻拂

在补充一点，我估计你困惑的是能量守恒、物质不灭，这个能够转化到哪里去了。

我解释一下：

物体假如是一个茶杯。

1、自由落体的茶杯落下地面，将地面砸一个坑，这个过程中产生热和声。

2、手臂轻轻放下物体过程中，手臂骨骼肌做功产生热和乳酸。

势能最终动能，再转化为热能。符合能量守恒定律。

袁光熙

　　非常感谢微风轻拂版主对这一问题所作的多次认真解答。
　　但我还是有点疑问。
　　版主指出：“换句话说，你将物体轻轻放下的过程中，假设这个物体是一公斤，那么你在轻轻放下过程中，你已经用用自己手臂支撑着这一公斤物体不会落下。这就是你消耗的功。”
　　“手臂轻轻放下物体过程中，手臂骨骼肌做功产生热和乳酸。”
　　这无疑是对的，但问题是这个能量仍由人的的生物能付出的，而不是由动能转化过来的。
　　简单地从收支的关系来说，手向上举起物体，和轻轻放下物体都是支出能量，而不是获得能量。问题是这些支出的能量哪里去了。
　　不知我的错误在哪里。希望得到进一步指教。

微风轻拂

我已经说了：
假如是自由落体运动，那么一公斤物体会砸在地面，动能被地面吸收。

你慢慢放下物体的时候，动能被手臂慢慢的吸收。


我说个粗俗的比喻吧：你慢慢放下物体的过程中，假如脑袋被打了一枪，这物体就自由落体了。“因为没有外力来阻止这种动能了。

微风轻拂

原帖由 袁光熙 于 2012-9-25 22:23 发表
手向上举起物体，和轻轻放下物体都是支出能量，而不是获得能量。问题是这些支出的能量哪里去了。  

我已经说了热能、声能、化学能等等。

手臂运动，要产生热量，热量一部分扩散到空气中，一部分身体吸收，身体中产生一部分化学能，比如通过乳酸形式储存。


如果是自由落体运动，势能转换为动能，动能砸在地面，可能会有声音【声能】，或者一个小坑【挤压产热，热能】，活着地面上细菌被炸死了【产生化学能】


绝对是能量守恒的，物质不灭的。就是黑洞，也是一种吸收储存能量的过程。好比人火葬，碳氢氧钙等元素重新组合而已，其中释放大量热和水蒸气。

袁光熙

原帖由 微风轻拂 于 2012-9-26 09:16 发表

我已经说了热能、声能、化学能等等。

手臂运动，要产生热量，热量一部分扩散到空气中，一部分身体吸收，身体中产生一部分化学能，比如通过乳酸形式储存。


如果是自由落体运动，势能转换为动能，动能砸在地 ...

　　微风版主的意思是，物体的势能变成了热能、声能、化学能等等，部分扩散到空气中，一部分身体吸收，身体中产生一部分化学能，比如通过乳酸形式储存。但这些能量统统都是人体的生物能提供的，而不是被举起的物体势能转化给人体的，对人体而言，这些能量是支出而不是收入。任何人把物体从高处轻轻放下，是要消耗体力的，而不是获得能量，获得体力。
　　如果可以通过把物体从高处轻轻放下，能在身体中产生一部分化学能，比如通过乳酸形式储存。那岂不是人能通过这种方式获得能量，这显然是不可能的。人获得能量的唯一方式是食入含有能量的食物。
　　谢谢版主费心指教。

袁光熙

原帖由 春风湿绿岸 于 2012-9-25 20:47 发表
我无力以答，只能问候并祝福袁老师！

　　这个问题看似简单，其实比较复杂，无力以答是很正常的事。
　　感谢朋友的关注和支持。
　　问好！

[ 本帖最后由 袁光熙 于 2012-11-6 14:46 编辑 ]

微风轻拂

原帖由 袁光熙 于 2012-9-26 10:52 发表

　　微风版主的意思是，物体的势能变成了热能、声能、化学能等等，部分扩散到空气中，一部分身体吸收，身体中产生一部分化学能，比如通过乳酸形式储存。但这些能量统统都是人体的生物能提供的，而不是被举起的物体 ...

老哥，咱们无法沟通啊。 犹如耶稣和释迦摩尼论道。

微风轻拂

能量的转换是很复杂的。
通过把物体从高处轻轻放下，能在身体中产生一部分化学能，骨骼肌做功要产热，热量向外界扩散，一部分热量要维系身体恒温37度。

这时候，一部分动能被人体吸收参与生化反应，骨骼肌产生乳酸。

对于人的身体来说，乳酸是疲劳物质之一，是身体在保持体温和肌体运动而产生热量过程中产生的废弃物。

人体为了排泄乳酸，又要通过一系列生化反应完成。另外 热水洗浴、按摩有助消除乳酸，也就是洗完热水澡后感觉轻松的原因。


能量是守恒的。这不用怀疑，这是物理化学的基础知识。

袁光熙

原帖由 微风轻拂 于 2012-9-26 10:54 发表

老哥，咱们无法沟通啊。 犹如耶稣和释迦摩尼论道。

　　没关系，有些问题双方争执不下，无法沟通也是正常的。可以认真思考对方的想法，听取听取别人的意见。在时机成熟时再取得一致。
　　非常感谢微风版主的支持和帮助。
　　问好！