从力学相对性原理推导特殊相对论力学

讨论力学相对性原理,一般称为伽利略相对性原理,满足伽利略相对性原理的时空变换式称为伽利略变换式。有人分析伽利略变换式,认为其中有未经证实的关于时间与空间的绝对性的假定。其实我们得到伽利略变换式时是否一定要时空绝对性的假定,是要看我们用怎样的角度来看问题的;如果我们肯定牛顿力学的全部原则都是确切无疑的(例如质量是不随速度而改变),那末要满足力学相对性原理的时空坐标变换,必     

邮票上的物理学史(14)--物理光学的发展

光学是和力学同样古老的学科.前面我们已经结合邮票,介绍过伊本.海赛姆、伽利略、牛顿、惠更斯和哈密顿对光学的贡献.邮票上记载着,在牛顿以后到19世纪中叶麦克斯韦提出电磁理论前后这一段时期内,物理光学有以下几方面的进展.     

相对论时空观--"低速到高速"之二

1奇特的光速 牛顿力学的失效首先来源于光速的奇特性,即光速与光源的运动无关.例如,在匀速前进的车厢内,在中央吊一光源(图1),它向四外发光.在车厢内测量,光源是静止的,向各方向传播的光的速率是相等的.如果在地面上测量,光源是运动的.实测结果,不但各个方向光的速率相等,而且这一速率和在车厢内测得的光的速率也相等,都是3×108m/s.光速的这一特性也可以说成是光速与参考系无关.这一特性完全背离了伽利略速度变换,从而根本上动摇了牛顿力学的基础而使之失效.     

从更广阔的视野看物理实验及教学

 一、物理学本质上是实验的科学物理学是以实验为基础的学科。纵观物理学的发展史,从经典物理到近代物理进而现代物理,每前进一步都是以物理实验为基础的。物理工作者90%工作在实验领域,全世界诺贝尔物理学奖获得者的70%都是在物理实验方面做出贡献而受此殊荣的。经典物理方面,力学中核心的牛顿三定律就是牛顿在伽利略、开普勒、胡克等人的实验基础上总结得出的;电磁学的一系列定律:库仑定律、欧姆定律、安培定律、毕奥-沙伐尔定律以及法拉第电磁感应定律都是对实验的总结;眼下我们时时接触的电磁波正是赫兹通过实验使得麦克斯韦电磁场理论得以证实的.     

伽利略的加速度实验研究——"最美丽"的十大物理实验之五

伽利略的加速度实验的研究不仅开创出新的研究方法,而且也是进入宏观世界建立牛顿力学的一个突破口.     

邮票上的物理学史——物理光学的发展

光学是和力学同样古老的学科．前面我们已经结合邮票,介绍过伊本·海赛姆、伽利略、牛顿、惠更斯和哈密顿对光学的贡献．邮票上记载着,在牛顿以后到１９世纪中叶麦克斯韦提出电磁理论前后这一段时期内,物理光学有以下几方面的进展．首先是光速的测量．丹麦天文学家罗默（１６４４～１７１０年）于１６７６年利用木卫相继两次发生蚀之间的时间间隔随地球—木星之间距离的变化来测量光速,他得到的光速为２１４０００ｋｍ／ｓ．这个结果虽然偏小,但这是人类历史上第一次测量光速,第一次得出光速是有限的而不是无穷大,仍是很有意义的．图…     

用伽利略变换审视牛顿力学

用伽利略变换审视了牛顿力学的规律,发现有的规律遵从相对性原理,有的规律不遵从相对性原理.     

牛顿力学原理的产生及牛顿哲学思想的分析

牛顿力学(也称古典力学)的原理包括物质机械运动的三个普遍定律和万有引力定律. 牛顿力学原理是怎么来的呢?资产阶级否认任何科学理论都是社会实践的产物,“惯于把科学看做是从天上掉下来的”1),他们把牛顿力学原理的产生归之于牛顿(1643—1727)“灵感的天才创造”,借以宣扬唯心主义的先验论.一些反动的科学家与哲学家,更利用牛顿力学原理的局限性和牛顿世界观上的机械论和经验主义的错误,去歪曲物理学的新成就,散布悲观主义、虚无主义、神秘主义等唯心主义和形而上学的观点。疯狂地向辩证唯物主义进攻.回顾牛顿力学原理形成的历史,对牛顿的…     

物理学思维的艺术

正常常可以看到有人把物理学当作是逻辑严密的精妙理论,可以由少数的原理解释广泛的现象,例如牛顿力学体系。许多人以牛顿作为科学的典范,甚至有人把牛顿力学那样系统化的理论才当作是科学。这种对科学的理解实际上是把教科书上总结好的科学理论当作为科学,甚至当作是科学的全部,     

论以太

 我们现在如果来谈以太,当然不是谈力学理论里的那个解说波动的物理以太或物质以太。那个以太服从牛顿力学规律,牛顿力学中的质点都有一定的速度。自从建立了特殊相对论,我确信,牛顿力学这座理论大厦已最后竭尽其能了。     

理论力学自学辅导材料(六)——分析力学基础

分析力学是由拉格朗日、哈密顿等人建立并完善起来的经典力学理论.它的理论体系和处理问题的方法完全不同于牛顿力学.它代表经典力学的进一步发展,它揭示出支配宏观机械运动的更概括、更普遍的规律,以致能用比较统一的方法处理各种力学体系的运动问题;它还揭示出力学规律与其他物理规律之间的统一性,它的发展为从经典物理向近代物理的过渡起了重要作用.分析力学已成为学习后继理论物理课程的必要基础. 分析力学是在不断探索如何建立力学体系的运动方程和如何求解这些运动方程两个问题中发展起来的,在研究求解问题中往往对运动规律又有新的认…     

关于磁悬浮陀螺稳定悬浮条件的探讨

利用牛顿力学中的稳定性理论对磁悬浮陀螺稳定悬浮的条件进行了分析,在实验上对磁悬浮陀螺底座磁场的空间分布进行了测量,将理论分析和测量的数据结合起来从理论上预测陀螺稳定悬浮的区域范围,再将实验上实际观察到的稳定悬浮区域与之对比,得到了一致性的结论,由此得出了磁悬浮陀螺稳定悬浮的条件.     

物理基本力学理论的三足鼎立:已完成的追求?——评《溯源探幽:熵的世界》

<正>从上个世纪末以来,我一直工作在物理、生物、工程、医学等学科之间,对有意理解物理学核心内容的其他学科的研究者和学生,我总是一致地推荐两个领域:经典力学和统计物理。理由很简单:从伽利略(Galileo)和牛顿(Newton)开始的力学是所有科学的范本;热力学和统计力学是不同层次理论对接的范本,联系了微观和宏观两种描述。两个领域的风格很不一样。由于它     

光学玻璃弹性模量的自动化测量方法

针对现有光学玻璃弹性模量测量周期长、测量过程复杂等问题,提出了一种利用计算机图像处理技术快速测量小样品光学平板玻璃弹性模量的方法。基于接触力学理论和牛顿环干涉原理推导出测量光学玻璃弹性模量的解析式,利用图像处理技术的优势,通过摄像头拍摄牛顿环干涉图像,设计MFC监控与单张图片拍摄界面程序,自动测量牛顿环干涉图像中心黑斑半径,最后根据光学玻璃弹性模量与牛顿环干涉图像中心黑斑半径及牛顿环中心应力之间的关联关系,实现小样品光学玻璃弹性模量的快速测量。实验结果表明:在应力31.17 N～55.11 N范围内,光学玻璃弹性模量的测量相对误差不超过±8.8%;在应力55.11 N～71.07 N范围内,测量相对误差不超过±16%。     

略论伽利略的科学思想及其作用

科学思想是科学理论的灵魂,科学精神是取得科学成就不可或缺的品质.本文通过伽利略的科学研究活动,探讨了伽利略的科学精神基础、科学研究的起点和科学研究的指导思想.他的科学思想对当前的科研和教育工作都具有重要的借鉴与启发作用.     

分析推理在物理实验中的作用

分析推理在物理实验中的作用章文耘（南京市建筑工程学校２１００１８）分析推理是逻辑思维的一种重要方法，任何科学研究和探索都离不开它．伽利略的实验方法，牛顿的归纳法、法拉第的图示方法、麦克斯韦的数学方法等等，都是在多年的观察、实验、分析、推理中大胆创新而...     

普通物理力学和理论力学的整合

理顺物理类普通物理力学和理论力学的关系,将理论力学中的牛顿力学部分基本上都归入普物力学,加强分析力学部分,并增加非线性力学,改名为分析力学．     

渗透探究思想的教学 重在引导学生思维——谈谈初中牛顿第一定律的教学

牛顿第一定律是力学的基础和出发点,在力学中居于举足轻重的地位.初中物理中牛顿第一定律是惯性概念与平衡力的理论基础.初中牛顿第一定律和惯性以及惯性现象,组成一个单元,也是初中物理的重点知识,历来为各地教研员所重视.     

还牛顿第二定律的本来面目

 牛顿第二定律是牛顿三定律的精髓,它描述了物体所受力与运动状态改变之间的定量关系。历史上在牛顿第二定律的建立过程及适应范围方面,存在很多误解和争议,损害了牛顿的光辉形象。牛顿第二定律建立过程的历史回顾在牛顿具体提出运动第二定律之前,伽利略已提出这种思想的萌芽,他在批判亚里士多德的力与速度的依赖关系基础上,提出了力与加速度之间的依赖关系,但是他没有也不可能在当时条件下发现作用力与加速度之间的定量关系,并将其发展成科学的基本定律。牛顿接受并发展了伽利略的这种观点。在1684年,他明确提出动质量概念之前,只能定性地探索运动第二定律的内容。     

从电子的发现看科学实验——纪念汤姆逊发现电子一百周年

 19世纪末,物理学已经有了长足的发展,牛顿力学、热力学、电磁学和光学,都已经建立了比较完整的理论体系,并在应用上也取得了辉煌的成就,所有的物理现象几乎都得到了完满的解释,研究物体的运动,大到日月星辰,小到气体分子,都可以用牛顿力学来研究.