力可不可以突变?

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匿名用户1024   2021-5-26 14:58   12355   5
比如弹力。如果是把时间不断微分 两个物体发生挤压形变是一个逐渐的过程 那么力的大小和形变量有关 那么力就是渐变的?
其他力呢?
谢谢!!
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5 个回复

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2#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-26 14:58:32
不考虑量子力学的观点,四种基本作用力(引力,电磁力,强力,弱力)都是关于距离的连续函数,而位移不能突变,所以力应当也不能突变。
3#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-26 14:58:33
啊哈,很高兴你开始用无限细分的思维方式来思考了。 恭喜你离物理的天坑又近了一步。
其他的力我不敢妄下结论。但是弹力肯定是渐变的。 比如你把一个杯子放到桌上,桌子对杯子的支撑力就是一个渐变过程。而桌子于杯子的刚性决定了这个从零开始的力增长的速度。 一般来讲,这个过程是微秒级的。
4#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-26 14:58:34
恭喜题主的疑惑是正确的!

根据牛顿第二定律
,要想使物体加速度突变
,只要瞬间给物体增加或撤去一些外力
即可。这是大家中学物理中都默认的假设。

――――――――――――――――

但是,上述仅仅是一种相当理想的情况。毕竟,真实世界中并没有绝对刚体,没有超距作用,能量总是连续传递的,物质的形变总需要时间,尽管这个时间十分微小。所谓的「瞬时」,本质上也是连续的过程可以忽略不计,并且不会带来很大的误差罢了。

事实上,根据牛顿第二定律,物体的合外力



既然速度
不能突变,那么力
又怎能突变呢?

由此可见,力并不是一个很本质的力学概念,所谓的力,其实就是物体的动量
对时间
的一阶导数。

若是按照这个观点的话,大名鼎鼎的牛顿第二定律或许应该表述成如下形式:


用文字解释,就是:质量与速度乘积(即动量的定义)对时间的一阶导数,等于质量乘位移对时间的二阶导数。
5#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-26 14:58:35
“突变”这种说法,看尺度,看对象。
研究宏观问题时,流体中的激波,固体中的冲击波均可认为波前后的力是突变的。力渐变的尺度是分子自由程量级。
但是若认为分子自由程量级是渐变的话,也不大准确,因为在这个尺度上宏观的压力无意义,需要去考虑分子间的相互作用了。
6#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-26 14:58:36
只有速度或者动量二阶可微,才能推出力不能突变,显然并没有证据表明速度或动量都是二阶可微。实质上,力是可以突变的,因为力的突变并不会造成违背物理学定律的其他现象,因为物体的运动状态都是力和时间共同的描述,既然时间是连续的,那么力的突变也就没什么毛病。
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