被洗刷的记忆
花朵
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正题中的问题,你需要知道机械能守恒实际上是不可能的,仅仅在不考虑摩擦的理想条件下成立,实际的运动摩擦处处存在(在太空中运动,近似为真空,也只是近似无摩擦).而能量守恒是不受任何条件限制的,适用于一切情况.无摩擦的理想振动,机械能(这里就是动能+弹性势能)是守恒的,能量在这两种形式之间周期性地相互转化,总量不减少,自然永远不会停下.而实际振动都存在或大或小的摩擦,一有摩擦就会生热(就是动能转化为内能),这样相互转化的动能和势能的总量就逐渐地减少,最终变为零而停下.
追问的问题对中学生而言通常难以准确理解.我们做个想象的实验,比方我们在一个空气不流通的大房间内,用一块垂直于地面的板沿水平方向快速地推动空气很短的时间.我们考虑板前方比方十厘米厚的空气层,这一层空气在这一瞬间除了整体被向前推了一段距离外(注:这个整体运动与波的产生无关,不是我们要考虑的主要问题),同时还被压缩,即这层空气的实际压强比其它没受到板的作用力的地方的压强要大一些.因此接下来这层空气要膨胀,易于想象这层空气前后的压强并不相等,靠近板的地方压强更大,另一侧(前方)小一些,显然气体更愿意向压强小的前方膨胀,这一膨胀就引起前方下一层空气的压缩,对于这层空气,仍然是后方压强大,前方压强小,因此下一瞬间这层空气又会向前膨胀,又引起再下一层空气被压缩,如此最初的一个振动(板瞬间推了一下引起第一层空气的压缩、膨胀),经过空气层间的传递就形成了波,显然振动方向(即膨胀和压缩的方向,或者说分子、即质点的运动方向)和传播方向平行,故为纵波.
上面从宏观的角度说明了纵波的形成过程,要从分子层次进行微观解释比较复杂,这里就不说了.因为你提到了空气分子间力,我就交代一句微观解释的是可以.不过你说空气(视为理想气体)分子间没有这用力这个说法是不准确的,准确的说法是除了碰撞瞬间没有作用力,碰撞瞬间是有斥力存在的,如果真的没有任何作用力那么就无法解释振动在空气中传播.
至于你说的筷子的比方是不合适的,另外要形成波不需要来回推,只需要推一下造成最初的振动就可以了.来回推是为了造成共振(推的频率与振动频率相等,例如荡秋千).
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1年前
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7
db1958
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http://zhidao.baidu.com/question/398798542.html?oldq=1#share-panel 还有一个问题 回答一下 谢谢