
【化】 dissipative force
dissipation
【化】 dissipation
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【醫】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
在物理學中,耗散力(英文:Dissipative Force)是指做功過程中會導緻系統機械能(動能與勢能之和)不可逆地轉化為其他形式能量(如熱能、聲能等)的力。其核心特征在于能量的“耗散”性,即能量在轉化過程中散失到環境中,無法自發地完全回收為機械能。
以下從漢英詞典角度對其詳細解釋及相關要點:
漢語中“耗”指消耗、減損,“散”指分散、散失。英文“dissipate”源自拉丁語“dissipare”,意為“驅散、消散”。該詞精準描述了此類力導緻能量分散消耗的特性。
中英文均指物體間的相互作用,是改變物體運動狀态或形狀的原因。
耗散力做功時,系統的總機械能不守恒。例如摩擦力推動物體滑動時,部分動能轉化為物體與接觸面的内能(熱能),此過程不可自發逆轉 。
耗散力屬于非保守力(Non-conservative Force)。其做功大小與路徑相關,沿閉合路徑一周所做的功不為零(而保守力如重力做功與路徑無關,閉合路徑做功為零)。
最常見耗散力。物體滑動時因接觸面粗糙産生阻力,消耗動能轉化為熱能。
物體在氣體或液體中運動時,介質阻礙運動并耗散能量。
電流通過導體時,電阻導緻電能轉化為熱能(焦耳熱)。
保守力(如重力)做功可表示為勢能減少:
$$ W_{text{conservative}} = -Delta U $$
耗散力做功(如摩擦力 $fk$)直接消耗機械能:
$$ W{text{dissipative}} = -int mathbf{fk} cdot dmathbf{s} = Delta E{text{thermal}} $$
其中 $Delta E_{text{thermal}}$ 為系統增加的内能 。
盡管機械能不守恒,但耗散力遵循能量守恒定律:耗散的機械能轉化為其他形式(如内能),系統總能量(機械能+非機械能)保持不變 。
注:漢英詞典釋義通常強調力的“能量耗散”本質,英文“dissipative force”直譯即為“引起耗散的力”,與中文概念完全對應。
參考來源:
耗散力是力學中與能量轉化密切相關的一類力,其核心特征和定義如下:
耗散力是指做功與物體運動路徑相關的力,這類力會導緻系統機械能的減少,并将能量轉化為非機械形式(如熱能)。例如,滑動摩擦力、空氣阻力等均屬于耗散力。
在存在耗散力的系統中,機械能不再守恒,需通過功能原理分析: $$ W{text{外}} + W{text{非保守力}} = Delta E{text{機械能}} $$ 其中耗散力的功 $W{text{非保守力}}$ 通常為負值。
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