机车和轮船的能量用在哪儿了

时间:2023-11-16 08:59:01

在很多人的常识中,机车和轮船把所有的能量都用在了维持自身的运动上。但在实际情况中,机车只在一开始的机车和轮船的能量用在哪儿了

分钟里将全部的能量用在了维持它自身以及整列火车的运动中,在其他的时间里,这些能量都用来克服摩擦力和空气阻力了。我们知道,给电车供电的是发电厂传输出的电能。同样的道理,这些电能基本上都被用来加热城市上方的空气了(也就是通过摩擦消耗了功,并变成了热能)。如果没有阻力,火车只需要在一开始的几十秒钟中得到一个速度,然后它就可以在惯性的作用下,沿着轨道一直运动下去,不需要任何能量来推动它。

通过前面的分析,我们知道,物体的匀速运动是不需要力的参与的。也就是说,这个过程并不消耗能量。或者说,物体在匀速运动时需要能量只是用来克服阻碍它进行匀速运动的障碍。同样的,轮船上的动力机械也是为了克服水的阻力。通常来说,物体在水中运动受到的阻力比在陆地上运动遇到的阻力大多了。而且,随着速度的增加,物体受到的阻力会很快变大。从理论上说,它跟速度的二次方成正比。水中的运输速度是无法与陆地上相媲美的,就是这个原因。一名优秀的划手可以很容易地把小艇划出6千米/小时的速度,但是,如果让他把速度再增加1千米/小时,可能就需要他费尽全力才能做到。如果想让一艘轻便的竞赛艇划出20千米/小时的速度,则需要至少8名熟练的划手才行。

如果说水的阻力会随着运动的速度增加而很快变大的话,那么水的携带能力也会随着速度的增加而很快增大。对于这个问题,我们会在后面的章节中深入讨论。