力学模型和规律在"哥伦比亚"号失事原因中的运用

运用弹性碰撞、完全非弹性碰撞两种力学模型和动量守恒定律、动量定理等力学规律分析讨论了“哥伦比亚”号航天飞机失事的原因,旨在使读者对物理知识在航天器中的应用有更多的了解．     

小球与均质定轴杆的碰撞

从小球与均质定轴杆（质心轴）的碰撞问题出发,讨论了不同类型碰撞所遵循的物理规律,总结了完全非弹性碰撞过程的能量特征．     

小球与均质自由杆的碰撞

讨论了小球与自由杆碰撞过程中所遵从的物理规律,明确了完全非弹性碰撞过程的能量特征,指出完全非弹性碰撞后两物体不一定粘在一起共同运动的事实.     

小球与均质定轴杆的碰撞

讨论了小球与定轴转动杆碰撞过程中所遵从的物理规律,进一步明确了完全非弹性碰撞过程的能量特征,指出完全非弹性碰撞后两物体不一定粘在一起共同运动的事实.     

从总动能变化特点考察一维两体对心碰撞

分析了完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞、击穿碰撞和放能碰撞过程中的能量变化特点,引入等动量线、等动能线作为各种碰撞的判据．     

主观臆测——解题的大敌

物理是高中阶段一门非常重要也很难学的课程．它难就难在它自身的物理过程是不以任何人的主观意志为转移的客观事实．当我们正确分析了物理过程的各个阶段及各阶段所遵循的规律，并采用各种表达方式将其过程展现出来时，问题就得以正确解决．但是在分析物理过程时，我们一定要避免主观臆测，否则将会出现不应有的错误，现举例加以说明．     

动量守恒定律的建立

在宏观领域中,动量守恒定律的建立主要从科学家们对碰撞现象的研究人手,建立了该定律,同时也具体的描述了在此过程中对运动量度的大争论．     

细绳牵引条件下二体弹性碰撞的分析与讨论

针对物理竞赛中出现的细绳牵引条件下小球碰撞问题,引入能量耗散,建立相应的谐振子模型,求解得到其运动学方程。结合数值计算进一步探索完全与非完全弹性牵引碰撞的动力学演化和规律,得到弹性牵引碰撞后两物体运动呈现非线性特征,并随着时间演化两物体速度趋于一致的结论;同时对质心系和其他非惯性系中分析该牵引碰撞过程也作了讨论。本文对牵引过程的动力学方程和物体运动状态随时间的演化给出了具体的定量分析,为深入研究牵引碰撞的本质规律提供一定参考价值。     

关于弹性碰撞的一个普遍结论及其应用

按线状刚体有无固定转动轴的两种情形,推导了有关质点与刚体发生弹性碰撞的一个结论;对两个质点、两个刚体、单个质点与刚体的弹性碰撞,归纳一个普遍的结论;利用该结论和其他物理规律,巧妙解答几道物理竞赛题.     

守恒律与对称性——介绍《新概念物理教程——力学》中讲牛顿力学体系的改变

介绍了作者在《新概念物理教程———力学》中关于牛顿定律、守恒定律及其与时空对称性的关系等内容的讲法和思考．     

悬线式二维碰撞实验

提出用长摆线单摆实现在准水平面内的无摩擦运动,用摄像头记录二维碰撞过程,设计了检验二维碰撞中动量守恒和机械能守恒的教学实验.     

用弹性磁撞推导相对论公式一简法

介绍一种用完全弹性碰撞推导相对论动量公式的简法,在推导中始终未涉及质速关系。     

由2007年的一道高考实验题引发的思考

通过2007年的一道高考题对高中实验"验证动量守恒定律"中的落点顺序问题进行了详细的分析.结果表明,小球落点的位置顺序不仅与小球的质量有关,还与碰撞的种类有关,并给出了实际实验时落点顺序唯一性的原因.     

原子汤姆孙模型中α粒子散射角的计算

利用原子的汤姆孙模型和经典力学的方法,具体计算了α粒子穿过原子时产生的散射角.最后从理论值与卢瑟福散射实验结果的矛盾否定汤姆孙模型.     

关于相对论质速关系推导方法的商榷

本文指出：不论用完合弹性碰撞还是完全非弹性碰撞推导相对论质速关系或相对论动量公式,两个导恒定律即动量守恒和能量或质量）守恒都是要用到的。     

Conversion between kinetic energy and potential energy in the classical nonlocal Boltzmann equation

An important property of the classical Boltzmann equation is that kinetic energy is conserved. This is closely connected to the fact that the Boltzmann equation describes the nonequilibrium properties of an ideal gas. Generalizations of the Boltzmann equation to higher density involve, among other things, allowing the colliding particles to be at different positions. This spatial nonlocality is known to contribute to the density corrections of gas transport properties. For soft potentials such a spatial separation of the particles also leads to a conversion between kinetic and potential energy. In evaluating these effects the classical dynamics of the whole collision trajectory must be taken into account, involving also the time for the collision process. The resulting time nonlocality has usually been reinterpreted in terms of a spatial nonlocality. However, for a homogeneous system this is not possible and only the time nonlocality remains, this then being responsible for the conversion between kinetic and potential energy. This paper aims to clarify these properties of the nonlocal corrections to the classical mechanical Boltzmann collision term. Comments on the corresponding problem for the quantum Boltzmann equation are also made.     

机械能守恒定律及动量守恒定律演示仪器的制作

制作一种可以同时验证机械能守恒和动量守恒的实验装置,并通过这两个实验现象的对比更显著地体现了两个实验的物理现象与原理,有利于学生对机械能守恒与动量守恒原理的理解与认知。     

Multisymplectic implicit and explicit methods for Klein–Gordon–Schrödinger equations

We propose multisymplectic implicit and explicit Fourier pseudospectral methods for the Klein-Gordon-Schrödinger equations. We prove that the implicit method satisfies the charge conservation law exactly. Both methods provide accurate solutions in long-time computations and simulate the soliton collision well. Numerical results show the abilities of the two methods in preserving charge, energy, and momentum conservation laws.     

Global Weak Solutions of the Boltzmann Equation

A new definition of the concept of weak solution of the nonlinear Boltzmann equation is introduced. It is proved that, without any truncation on the collision kernel, the Boltzmann equation in the one-dimensional case has a global weak solution in this sense. Global conservation of energy follows.