UC知道不同参考系中的动能转化问题
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/28 07:23:03
我是一个高三的学生,在复习机械能的时候我突然想到了下面的问题：
情景一：水平地面上静止地放着一个桌子，桌面上一个质量为m的木块从桌面的左端以初速度v1滑动至桌面右端，末速度为v2。桌面长度为L，木块与桌面间的动摩擦因数为μ。一个人静止地坐在桌面正对面，观察到了上述过程。
情景二：上面那个人又以速度v’匀速跑过桌面，跑的过程中他又目睹了情景一中的过程。
下面进入我的疑问：
首先我们可以明确，两个情景中，由于物块与桌面的相对位移都为L，则有摩擦发热量Q1=Q2=μmgL。而对于那个人所看到的物块动能的改变，情景一中，ΔEk1 =(1/2) mv1^2－(1/2)mv2^2 ；情景二中，ΔEk2=(1/2) m (v1－v’)^2－(1/2)m(v2－v’)^2=(1/2) m v1^2－(1/2)mv2^2－mv’(v1－v2)。显然根据能量守恒，有Q1=ΔEk1，Q2=ΔEk2，而Q1=Q2，则有ΔEk1=ΔEk2，但这绝对是不可能的。那么情景二中动能转化到发热中，Q2所缺的那份mv’(v1－v2)是由谁转化来的呢？
在百思不得其解后，小弟遂上知道来求助，希望高手能给予小弟解答。
情景一：水平地面上静止地放着一个桌子，桌面上一个质量为m的木块从桌面的左端以初速度v1滑动至桌面右端，末速度为v2。桌面长度为L，木块与桌面间的动摩擦因数为μ。一个人静止地坐在桌面正对面，观察到了上述过程。
情景二：上面那个人又以速度v’匀速跑过桌面，跑的过程中他又目睹了情景一中的过程。
下面进入我的疑问：
首先我们可以明确，两个情景中，由于物块与桌面的相对位移都为L，则有摩擦发热量Q1=Q2=μmgL。而对于那个人所看到的物块动能的改变，情景一中，ΔEk1 =(1/2) mv1^2－(1/2)mv2^2 ；情景二中，ΔEk2=(1/2) m (v1－v’)^2－(1/2)m(v2－v’)^2=(1/2) m v1^2－(1/2)mv2^2－mv’(v1－v2)。显然根据能量守恒，有Q1=ΔEk1，Q2=ΔEk2，而Q1=Q2，则有ΔEk1=ΔEk2，但这绝对是不可能的。那么情景二中动能转化到发热中，Q2所缺的那份mv’(v1－v2)是由谁转化来的呢？
在百思不得其解后，小弟遂上知道来求助，希望高手能给予小弟解答。
能量守恒只在同一个参考系中成立．
例如：
桌面上一个质量为m的木块静止．它的动能为0．这是以桌子为参考系．
人又以速度v匀速跑过桌面．若以人为参考系，木块速度为v，动能就不再为0了．若还是以桌子为参考系，木块的动能为0．