质点系角动量在质心参考系的表示法

本文主要阐明质点系的角动量在质心参考系里有三种等价的不同表示法,而常见的教科书里仅介绍了一种. Ⅰ.质点系角动量在实验室参考系的表示法 设质点系由质量为mi、位置矢量为ri、速度为υ;的n个质点组成.质点系质量中心的位置为:质心速度为质点系的角动量为 Ⅱ质点系角动量在质心参考系有三种表示法 1.第一种表示法 现在用带撇表示质心参考系,不带撇表示实验室参考系.在质心参考系中质心是静止的,即有质点i相对于质心参考系的位置为(见图一)质点i的速度为由角动量的定义得质点系相对于质心参考系的角动量为(7)式就是常见的教科书[2]所采用…     

差之毫厘,失之千里--星球参考系与质心参考系的差异

分析了星球参考系与质心参考系的差异.     

光子能否作参考系呢

对光子能否作参考系问题进行了讨论,指出:个别光子或有规则运动的光子群不能作为参考系,而不规则运动的光子群体的质心坐标,则可以作为参考系.     

探索惯性系

针对牛顿力学框架的两大疑难,结合朗格惯性系的定义,从理论上分析了星球参考系与质心参考系,并指出了在什么条件下它们可以充当惯性系.     

探究杆连接体绕轴运动动能的计算方法

以两个质点组成的杆连接体绕固定转动轴转动问题为例,定量推证了在质心参考系中一个物体相对于另一个物体运动的动能等于两个物体相对于系统质心运动的动能之和的结论,并对两道经典试题给出多种解答方法.     

太阳系质心参考系中日心运动规律的研究

在太阳系简化模型条件下,考虑太阳和5颗大行星的位置关系,在太阳系质心参考系中给出了多个不同时间段内日心的运动轨迹,初步得出了日心的运动规律.     

"惯性系"考(续)

3 星球参考系不是惯性系 3.1 星球参考系 以星球的中心(也是它的质心)为原点,建一相对于局域惯性系的坐标架O′-x′y′z′平动的坐标架,本文称此坐标架为星球参考系.星球相对于此坐标架可以转动.     

如何正确理解氢原子的能量──折合质量的物理意义

当考虑原子核的运动，引进折合质量μ以后，氢原子的能量Ｅ＝μｖ２＋Ｕ（ｒ）表示电子相对于原子核运动的能量呢？还是表示氢原子在其质心参考系 中的能量？这显然是一个重要的问题，然而却存在不少混淆．本文证明：上式是整个氢原子在其质心参考系中的能量，并非电子相对于原子核运动的能量．一．三种不同的相对运动的能量     

从理论力学角度看翻转陀螺——翻转陀螺的部分定性结论

正2019年亚洲物理奥林匹克竞赛(APho)第3题考察了翻转陀螺。考生们需要利用刚体定点转动的知识对翻转陀螺进行建模,面临以下两个难点。首先,考生们没有系统的学过刚体定点转动的知识,对诸如转动惯量张量、欧拉角等基本概念不了解。其次,求解过程当中涉及地面参考系、质心参考系和转动参考系之间的变换。学生们需要区分同一个物理量,例如角速度,在不同参考系当中的表达形式以及它的运动方程。     

基于V B仿真模拟二维弹簧双振子的运动轨迹

基于 V B语言开发出模拟二维平面内弹簧双振子系统运动的仿真软件. 在任意给定系统参数条件下, 利用该软件可分别绘出振子在实验室参考系和质心参考系中的动态轨迹, 从而形象直观地显现弹簧双振子系统在 二维平面内的运动规律     

激光辅助的快质子对氢原子的碰撞电离

在质心参考系中研究了激光场中1 MeV质子对基态氢原子的碰撞电离过程. 靶原子的缀饰波函数由含时间微扰论给出, 末道出射电子态用双中心Coulomb-Volkov波函数描述. 计算表明辐射场使出射电子的双重微分截面变小. 敲出电子的能量越高, 截面减小越明显, 但截面中CTC峰的位置基本不受辐射场的影响.     

变换参考系解二体问题

【题目】真空中质量分别为m₁和m₂的两个小球,只受万有引力作用,某个时刻两个小球相距l₀,小球1的速度为v₀,方向指向小球2,小球2的速度为v₀,速度方向垂直两球球心的连线,问若m₁=m₂=m₀,当速度v₀满足什么条件时,两小球的间距可以为无穷远?解法1:惯性参考系法（质心参考系）解题思路:寻找惯性参考系,分析两小球相对于惯性参考系的受力,确定两小球在惯性参考系的运动特点,直接运用牛顿运动定律或能量守恒求两小     

运动的相对性与参考系的选择

讨论了运动的相对性与选择参考系之间的关系。对运动的描述是相对的,描述物体的运动必须选择参考系。选择参考系的实质是比较被观测物体的运动与参考系的差别,因此在不同的参考系中对运动过程的描述是不一样的。任何运动参量的测量值都必须有明确的参考系。在运动学的研究中,可以选择任何物体作为参考系。牛顿运动定律只在惯性参考系中成立,因此在动力学的研究中,必须选择地球或相对地球做匀速直线运动的物体作为参考系。     

圆柱体在薄圆柱壳内的运动分析

对在粗糙水平面上可作纯滚动的薄壁圆柱壳和同时在薄壁圆柱壳内作纯滚动的的圆柱体所构成系统的运动进行了分析,导出了圆柱体质心在静止参考系中的运动轨迹方程和系统的运动微分方程,求出了薄壁圆柱壳内的圆柱体在微振动条件下的运动周期,并与圆柱体在圆柱壳内自由滑动时的周期作了比较.     

运用质心系解决两体碰撞问题

将以质心坐标系为桥梁解决两体碰撞问题. 先推导出两物体碰撞前的速度在质心系中的表达, 然后推 导出两物体碰撞后速度在质心系中的表达, 最后运用相对性原理计算出两物体碰撞后速度在一般惯性参考系中的 表达, 从而建立起了两物体碰撞后速度与碰撞前速度的直接联系     

巧用加速度合成解一道竞赛题

研究物体的运动需要建立参考系.牛顿运动定律在其中有效的参考系叫做惯性参考系.如果已知S是一个惯性参考系,则任何对于S做匀速直线运动的参考系S′都是性参考系.判定一个给定的参考系是不是惯性参考系,取决于人们能以多大的精度去观测出这个参考系的微小的加速度效应.     

巧选参考系 妙解物理题

中学阶段均在惯性参考系中研究问题,通常选大地或相对大地静止的物体为参考系,但有时问题计算量较大或较难求解,似乎“山穷水尽”;而巧妙地变换一下参考系,将“柳暗花明”,问题一下子简洁明了．     

对《理论力学教程》中一个问题的再讨论

关于"一张错误的插图"问题,文献[1-3]对经典教材《理论力学教程》中描述刚体平面平行运动的公式(3.7.3)的理解有误.教材中公式(3.7.3)是刚体上任一点的速度在动坐标系中的分量形式.由于对坐标系与参考系概念的区分不清楚,参考文献[1-3]的作者以及部分学生和教师认为动坐标系是在转动参考系中建立的.本文作者认为研究刚体平面平行运动的3.7节没有选择转动参考系;为了研究的方便,以地面为参考系中建立了两个坐标系来描述刚体的平面平行运动.     

浅谈变换参考系在能量问题中的应用

通过实例推导变换参考系后的动能定理表达式,并将变换参考系的思想应用到有关能量的问题中简化问题的研究．     

“双转动”物体加速度的求解方法

所谓"双转动"物体是指相对于转动参考系仍然做转动的物体.关于牵连加速求解的问题,在高中物理竞赛中常有涉及,但是对于相对转动参考系转动的物体加速度求解,学生容易犯的最大错误,就是混淆加速度的牵连关系和参考系的转换关系,于是在不同参考系中迷失了解决问题的方向.笔者从一