有关引力场高斯定理的探讨

基于牛顿的万有引力定律与静电场的库仑定律相似, 均满足平方反比定律, 对引力场的高斯定理进行 了探讨. 运用类比思想, 引入虚引力场强度, 提出了一种巧妙推导引力场高斯定理的新方法, 并用该方法推导出引力 场高斯定理的两种不同的表达形式, 同时对此做出了相关的分析. 理论表明该方法极其简单明了, 易于理解和掌握 运用, 具有一定的推广价值     

利用引力场的高斯定理推算地球内部压强

利用静电场与万有引力场规律的相似性,建立引力场高斯定理的概念,来类比得到静态万有引力场的高斯定理表达式,并将地球近似看成是质量分布具有球对称性的天体,根据布伦地球密度分布模型,运用Mathematica拟合推算出地球内部的压强,为地球的内部压强的研究提供了一种全新的思路和方法,对误差产生的来源也做了相关分析和探讨.     

赵凯华、陈熙谋编《电磁学》自学考试指导提纲

第一章　　静电场1.1电场强度和静电基本规律: 了解静电基本现象,掌握电场强度概念和静电基本规律:库仑定律和场强叠加原理,并能用之计算已知电荷分布的场强(ξ1和ξ2). ξ1思考题1,习题4,8;ξ2思考题2,习题5,6,12,13,16.1.2高斯定理: 掌握电通量概念;准确理解和掌握高斯定理;并能根据高斯定理计算电荷对称分布时的场强(ξ3). ξ3思考题3,5,7,9;习题3,5,6,8,12.1.3静电场的环路定理: 理解静电场力的功与路径无关;掌握静电场的环路定理和电位概念,并能正确地用场强积分和电位叠加两种方法计算带电系统的电位分布;正确理解电位梯度概念,并能用…     

奥斯特罗格拉德斯基（Ostrogodladsky，M R 1801-18867）俄国数学家（Mathematician，Russia）

高斯定理是静电场的基本方程之一，它反映了静电场是有源场这一特性。正电荷是电力线的源头，负电荷是电力线的吮点。它是由库仑定律直接导出的，完全依赖于库仑力与距离的平方成反比的特性。把它写成微分形式，就是电位移的散度等于该点自由电荷的体密度：div E=4πρ。     

对惯性质量与引力质量相等的讨论

许多教科书上都谈到了表现物体的惯性的质量称为惯性质量，而决定两物体间引力的质量称为引力质量．然而读者不容易懂的地方在于为什么会出现两种质量．万有引力定律不是清清楚楚地写着：“两物体问的引力和质量成正比”么？这里已经说了引力和质量成正比，为什么又要讨论这个质量与牛顿第二定律里的质量的差别呢？问题再提尖锐一点：为什么没有人讨论库仑定律中的电量q和电容器公式中的电量q的区别呢？这个问题提得不是没有一点道理的．     

万有引力与向心力公式中r的不同含义

万有引力定律是牛顿在1687年于<自然哲学的数学原理>上发表的.牛顿的普适万有引力定律表示如下: 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引.该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关.     

也谈万有引力定律

万有引力定律是体现物理定律普适性的经典楷模,也为后来的库仑定律制定了模板.当然,中学教材在推导该定律时都是从匀速圆周运动入手的.笔者对其过程略有思考,故而也来谈谈. 先说一下笔者讲述万有引力定律的大致过程:首先是由苹果砸醒牛顿的故事引入,之后引导学生猜测苹果所受重力与月球所受向心力是同一性质的力.即是说,若是在太空中给苹果一个适当的初速度,它可以像月球一样旋转而不掉下来;反过来,若是一个巨人伸出手来将旋转的月球拦住,然后再松开手,那么月球也会像苹果一样掉下来.接着就跳转到太阳系,猜测太阳与行星之间也存在同样性质的引力.本节内容正是要寻找能够将这三种力统一的普适表达式.     

万有引力和库仑力的一个区别及其意义

万有引力和库仑力有很多相似之处,如都是中心力并且都是平方反比的等等,但也有一些区别,如万有引力顾名思义只有引力而库仑力不仅包含引力还包含斥力,不过这些涉及到宇宙中的某种对称性问题我们这里不去讨论,而只对它们之间的一种容易被人们忽视但却很有意义的区别进行一些分析. 大家知道,在不包含电磁量的物理系统中,有三个独立物理量的单位可作为基本单位而其它物理量的单位则可由它们导出,例如取质量、时间、长度的单位作为基本单位时,力的单位可由F=ma导出.因此由万有了力表达式①F..—一_知当质量、时间、长度(或其它三个独立物理量)…     

万有引力定律与库仑定律的相似关系

物理学是一门研究大自然现象及规律的学科,不同的自然现象之间的联系千丝万缕,他们间存在着内在的联系与模式,我们是无法用肉眼看到其中的奥妙,但是通过科学的分析与探究,这些自然现象中的内在联系显现在我们面前的时候,就是新的物理的定律产生的时候。不同的物理定律的发现方式及特性显然是不同的,但是他们之间也是息息相关的,有存在着一些共同的特性。万有引力定律与库仑定律的相似关系吸引了很多专家学者不断探究,本文从万有引力定律与库仑定律的发现方法及定义入手,深入探究了万有引力定律与库仑定律的相似关系。     

关于矢量-张量引力相互作用模型

本文从粒子运动方程出发证明了矢量-张量引力模型中反引力的存在,这种反引力如果以长程力的形式出现,将使得粒子的运动偏离短程线。在牛顿近似和弱场近似下,相应于矢量场的反引力与相应于张量场的吸引力互相抵消,使得检验粒子在球对称静态引力场中的加速度为零,这显然与牛顿万有引力现象矛盾。 关键词：     

引力波

一、引 言 万有引力是物质之间一种极为普遍的相互作用.按照牛顿的万有引力定律,自然界中任何两个物质之间都存在着相互的吸引力,这种作用力的大小是与它们质量的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比.但是,在牛顿的引力理论里,认为这种作用的传递是不需要时间的.牛顿的场方程中不包会任何时间的微商项,这就意味着物质分布的改变将立即引起空间各点引力势φ的变化,即引力作用的传递是“瞬时”的.换句话说,即引力相互作用的传播速度为无穷大,而这是与狭义相对论关于任何物理效应都不能快于真空中光速的要求相矛盾的.1916年,爱因斯坦提出了…     

类比推理在库仑定律建立中的作用——兼论类比推理的局限性

对相关历史资料充分考察,通过对类比推理在库仑定律建立的过程中所起作用的例证分析,尝试建立类比推理在库仑定律建立过程中的理论模型,从方法论的角度进一步探讨类比推理的功能,并对库仑定律与万有引力定律的本质差异性进行深刻剖析,讨论类比推理的局限性.     

捕捉引力波

 一、足够精确的牛顿引力理论在宏观物理世界中,引力是一种主要的作用。太阳东升西坠,地球四季交替,海水潮涨潮落,众多自然现象都受到引力的支配。1687年,牛顿在前人的研究基础上,导出了万有引力定律。利用万有引力定律可以圆满地解释哥白尼的学说和开普勒的行星运动三定律。牛顿引力理论的精彩之处还有准确地预言了海王星和冥王星的存在,指导天文学家成功地发现了这两颗太阳行星。按牛顿的引力理论,两物体间的引力作用是瞬间完成的。但爱因斯坦认为,光速是任何作用的极限速度,因此引力作用不可能在瞬间实现。1905年,爱因斯坦发表著名的历史文献《论动体的电动力学》,建立了狭义相对论。在以后     

库仑对电学和磁学的贡献──纪念库仑定律发现两百周年

库仑(Charles Augustin Coulomb,1736-1806)是十八世纪法国著名的工程师和伟大的物理学家.从库仑定律的发现到现在,已经整整两百年了.库仑用他发明的扭力秤测量出静电相互作用和静磁相互作用与距离平方成反比,把牛顿所谓的三种“长程力”(引力、静电力和静磁力)统一了起来.库仑还娴熟地运用扭力秤来研究电漏、电荷沿物体表面的分布、金属的弹性与内聚力和液体对运动物体的阻力等现象,为经典物理学的实验研究提供了一种崭新的方法.他提出的电张力概念,为十九世纪静电学的数学理论的发展,为泊松(S.D.Pois-son,1781-1840)等人的静电学理论奠…     

物理的四种基本相互作用的比较

引力和电荷力是容易比较，因为牛顿和库仑的反平方定律的代数式是相同的。原子核的强力和弱力，由于它们的有限作用距离，就较难与经典力比较。然而，如果用粒子间相互作用势能的强度和距离这两个参量构成一个特征式U(r)，就能使四种力的比较相对简单。     

线性引力论的引力磁分量及其磁效应

根据广义相对论,弱场近似条件下引力场中不仅含有经典的牛顿引力场,还存在一种类比于磁场概念的引力"磁"场,引力磁场的命名借用了电动力学中磁场的概念.为了研究引力磁场的物理性质和它引发的一些关联效应,本文首先从线性爱因斯坦方程出发,利用相似变换的方法从方程的二级张量场中分解出了引力的"磁"分量并定义了引力磁场;在此基础上考虑了一种通有匀速流体的环状微管模型,通过电动力学的分析方法研究了远离微管区域的引力磁场分布特征,重点在计算过程中改进了以往对这类环状模型引力磁场的计算方法,表明了这类模型的引力磁场远场分布模式与磁偶极子磁场的远场分布类似;之后利用类磁场的性质研究了引力磁场的动力学特征,首次研究了测试粒子在线性时变引力磁场及余弦时变引力磁场中的运动规律,同时通过设计一种具有双层结构且通有加速流动流体的环状微管模型改进了前人对时变引力磁场中引力感应、惯性系拖曳现象的研究办法,从更清晰的角度用更简单的数学通过引力电磁理论研究和展示了引力感应现象和广义相对论中的惯性系拖曳现象.全文为引力磁场及其关联效应的研究提供了一些新的方法和思路.     

牛顿第二定律在引力场中失效

牛顿第二定律只阐明物体的加速度ａ、质量ｍ和所受合外力Ｆ三者间的关系 .对于质量相同的物体 ,加速度跟受到的合外力成正比 ;相同的合外力作用于质量不等的物体 ,其加速度跟质量成反比 .在国际单位制中 ,该定律的数学表达式为 :Ｆ =ｍａ…………………… (1 )此定律适用于惯性参照系 ,式中的ｍ叫物体的惯性质量 .至于物体所受的力跟它的质量是否有关 ?却未涉及 .理论和实践都证明 ,物体除了受孤立的万有引力或重力之外的不平衡外力作用时 ,牛顿第二定律都适用(在经典力学范围内 ) ,并且这种合外力跟物体的质量无关 .然而在孤立的引力场或重…     

引力波探测的现状和意义

 引力波是广义相对论的一个理论预言。1916年爱因斯坦创立广义相对论,揭示了一个全新的时空观念:时间和空间并非绝对和独立地存在,它们是相互联系的,由物质分布和运动所决定的属性。在时空中运动的物质,其轨迹由时空曲率决定。这种时空结构的几何化概念,对引力的本质提出全新的解释,是一种新的引力理论。一、引力波是变化着的4维时空曲率的传播物质的引力场是一种无需介质的广延场,与电磁场相类比:电荷的加速运动能辐射电磁波,那么,理论上物质的运动也辐射引力波。爱因斯坦在引力场方程的弱场近似解中得到平面引力波辐射的结论。近代其他引力理论也得出存在引力波的预言。     

静电场描绘实验的研讨

引言 静电场描绘是国内外高等院校普遍开设的物理实验.由于直接描绘静电场存在很大困难,而稳恒电流场在导体中的分布规律--电流与电势差的分布规律和静电场中场强与电位差的分布规律可以用相同的数学关系式表达,所以通常是用稳恒电流场来模拟静电场.     

地球隧道运输

讨论物体在地球引力场中的运动情况 ,推导出物体的运动规律为简谐运动 ,并由此建立了一种新的理想化的地球隧道运输模式。