哪位大神能告訴我,為什麼功不是向量?

時間 2021-05-08 02:30:19

1樓:洵無

功是能量,本身是不具有方向的,你覺得功有方向是因為你只考慮了動能,而之所以會覺得動能有方向是因為動能以速度或者力的形式表現,速度和力都是向量

所以不妨換一種思路,電能做功也同樣是功,但你能說電能有方向嗎?

2樓:小依

稍微回答一下後面的問題吧。人菜,如有錯漏,請大佬輕噴。數學上對點積的定義是,定義在 上的上的雙線性函式,其中 是數域, 是 上的向量空間。

也就是說,點積的結果是數域內的元素, 是數域,沒有定義方向。對經典力學的點乘來說, 是實數域, 是歐氏空間,那麼 中的元素是向量, 中的元素是標量,於是向量的點乘是標量。

3樓:sml3194

什麼叫不在速度方向時,能量就釋放不出來?

我通過乙個滑輪向下拉繩子,但是作的功會讓滑輪那一頭的物體向上運動。

這不就是能量釋放的方向和我的手方向不一樣嗎?

如果還不滿意,那安培力能滿足你不?明明電子沿著導線運動,但轉化成導線的動能之後就是橫著跑了。。。

4樓:tryingFly

大部分答案都在做力學分析,不如試試熱力學吧,不可能朝某個方向做功燒水對吧!

有人提到向量加減法,一語抓住命門。其他答案說摩擦力功不能抵消、路徑無關估計是畢業時間太久了,和其他概念搞混了。

5樓:是十三啊

先搞懂點成和叉乘,從動能推導開始

mdv=Fdt

兩邊同時點乘v

mvdv=FVdt

同時積分就會得到動能定理

自己好好看,在點乘那一步就不再是向量了,基礎太差了你這,概念搞懂,從數學入手!不要天天文字解釋這解釋那的。數學推導,從推導中解釋物理意義

6樓:

因為定義就是沒有。

「不在速度的方向時,感覺動能就無法釋放出來」如果你要的話自己定義乙個有方向的,也行。但就不要命名為動能了,可以換個名字。

7樓:Yang Wang

功可以是向量,只需要給他乙個方向。

物理定義根據需要需要而來的,盡量簡潔。

速度有了向量,動量有了向量,如果功也有向量,功和能的轉化,能量平衡就需要引入方向的概念,就要公升級整個體系。

8樓:

為什麼兩個向量的點乘是標量?

物理中的標量,就是不隨著參考係旋轉而改變的物理量。

例如你的同學的質量是m=60kg,他不會隨著你看他的角度而改變輕重。

物理中的向量,就是與參考係同步旋轉的物理量。

例如你看到飛機在天上從左向右飛行,速度向量方向向右,而你原地順時針轉身180度之後再看,則變成從右向左飛行。也就是飛機的速度向量逆時針旋轉180度。

注意到,向量的長度是標量。

於是,根據向量點乘的定義:

當你的參考係旋轉後,向量的長度不變,兩個向量同時旋轉同樣的角度,夾角不變,則點乘的結果不變。

所以兩個向量點乘的結果是標量。

9樓:達達

向量是既有方向又有大小的量,物理上的向量概念起始與位移。速度是向量是因為速度是衡量位移(向量)的變化量的量,力是向量是因為它是衡量速度(向量)變化的量。

功是能量轉化的度量,對同乙個物體,不管往哪個方向施加力,只要力與其方向上的位移的乘積相等,就做了相同大小的功,這說明功是無方向的,自然不是向量。

10樓:jameskeating

在力學理論中,能量分為動能和勢能,動能是關於速度向量的二次型,勢能是關於位置向量的二次型。二次型就是個標量。至於為什麼是這樣的二次型,為什麼是這樣的數學模型?

這個問題是沒有辦法解釋的。

以前愛因斯坦說過一句話:這個世界最不可理解的地方,就是它居然是可以被理解的。但是為什麼可以這樣被理解,愛因斯坦也沒說。

11樓:ASKLS

根據格林函式路徑積分可以知道,不同路徑的積分結果是一致的,在F-S影象中,功僅是路徑函式,是乙個過程量,也是乙個標量,僅有初末狀態決定的大小,而沒有方向。

12樓:阿克學長

事實上,高中範圍內的方向描述的是空間的實際方向,而非乙個抽象出的虛擬方向,如由電源的正極指向電源的負極。區別實際方向和虛擬方向的最簡便的方法是借助向量的運算法則:三角形定則。

兩個物理量之間的計算若符合向量三角形定則,則該物理量為一向量,否則不為向量。

現在我們來考慮: 方向水平向右做了 的功 , 方向數值向上做了 的功 。若 和 先後作用在同乙個物體上,那物體的末動能必定為 而非 ,故功的計算不滿足向量的運算法則,為標量。

13樓:StevenZ

是標量還是向量,主要是看這個量由幾個維度的資料(幾個數字)組成,大於1個就是向量。

標量也可以有正負,也可以有方向性。

4個維度的向量,你也不知道他代表的方向的意義。

所以方向和是不是向量沒有關係

向量就是程式設計裡的陣列,可以是任何東西。又不一定代表方向

14樓:啊哈

標量不代表與方向就一定無關。你所感受到的方向一致性,就是點乘帶來的。功是力點乘位移,位移方向與速度相同,點乘原本就是方向相同值大,方向不同值小,方向相反值負。

點乘後,功就不再保留具體方向資訊,僅僅以正負值衡量效果好壞。

至於你因胡亂搜尋而發現了迴圈定義,原因如下。

從歷史順序來說,確實是先定義的功,後定義的向量和點乘。考慮到中學生的接受水平,因此教學順序類似於歷史發現順序,先動能再點乘。

但是,現代的定義是先定義向量和點乘,後把功定義為點乘。如果正經地來,本就應該按照現代的嚴密定義,然而這樣的嚴密順序至少在大學物理中才開始。如果你搜的資料有的是中學體系,有時候是大學體系,那搞混很正常。

15樓:Lance

你可以模擬一下在高中學過的向量問題。兩個向量的點乘(標積)等於兩向量模(向量大小)的乘積再乘以夾角余弦。而在大學物理當真向量的概念與向量相同,都是有大小有方向的量。

功的計算與動能的計算,乙個可以說是力向量與位置向量的標積,乙個是速度向量與速度向量的標記,故而功與動能都為標量。

而你所說動能的方向與速度方向一致不不然。就可以說是動能的大小與速度的大小存在關係,因為速度向量的方向已經在速度向量與度向量的標積運算當中消去顧速度向量的方向,在動能中並不體現。而速度向量的方向,如果說我們僅考慮一維情況下,速度向量的方向是具有正向與負向兩種方向,而正向與負向是人為固定參考係之後,在參考係當中,加之座標系的正向與負向才存在相對於座標系,從而速度向量所具有的正向和負向,推廣至二維,三維亦是如此。

所以說動能並不可以說和速度的方向相同,首先像我之前所說,動能並不具有方向的概念而速度的方向也不取決於動能,而是取決於人為所規定的座標系的相對方向。

對於做功來說,也不可以說所做功的方向是與力向量或者位置向量的方向相同或者是相反。在做工當中方向的概念,要比動能方向的概念更易混淆,因為在做工當中是分為,做正功和做負功的,在計算出得數的情況下,是具有正好和負號的。在此過程中,人們經常會把所計算出功的正數和負數與位置向量的正向和負向和力向量的正向與負向相加以對比,其實並不然。

因為在做功答案當中,正號與負號的概念是做正功或者做負功,做正功勢能轉化為動能,做負功動能轉化為勢能,在此其中,我所說的正功和負功僅是談到保守的做工,並不說非保守力做功。所以說當計算出做功答案的正數或負數,僅可以說是動能的增加或減少,或者勢能的減少或增加,亦或者是動能與勢能相互轉化情況,並不可以說它是與力向量或者位置向量方向相同或相反。(對於這個的理解,我建議你可以定量推導一下重力,彈性力,電場力分別做正負功的情況,可以加深理解)

祝你學業有成!

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