一篇值得一读的审稿意见

作者所得的某些结论是与狭义相对论的结论完全相反 (作者本人也这样认为 )。究其原因 ,作者实际上并没有弄清楚静质量ｍ0 和动质量ｍ的概念。当一个质点相对于某惯性参考系以速度ｖ运动时 ,我们说它具有动质量ｍ ,意思是 ,若质点此时的加速度为ａ ,所受作用力为ｆ,则满足牛顿第二定律 :ｆ=ｍａ ,可见动质量ｍ一般是依赖于质点相对于参考系的速度ｖ ;ｍ =ｍ(ｖ)。当ｖ =0 ,即质点相对于参考系静止时 ,ｍ =ｍ(0 ) =ｍ。此质量移为质点的静质量。作者举了一例 ,认为“丙一直一动不动地站在那里 ,我们实在找不出任何会使丙质量产生变化的理由 .…     

平面质点系绕质心轴转动惯量的一个定理及应用

提出如下定理:平面质点系对过质心且与质点系所在平面垂直轴的转动惯量在数值上等于任意两质点的质量与它们距离平方乘积之和除以质点系的总质量.该定理不需要确定质点系质心的位置,而是基于各质点间连线距离.给出该定理在杆系和板问题中的若干应用,如多边形杆边框、杆板混合结构、分形板等.所给定理具有一定的理论意义和实用价值.     

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     

惯性离心力通过质心

质量为mi的一个质点以角速度　绕AB轴转动时,作用在它上面的惯性离心力为式中ri是mi的位置矢量,如图所示。 设质点系m1,m2,…,mn以相同的角速度。绕同一轴转动,则作用在它们上面的惯性离心力之和为根据质心的定义 (2)式可化为把(4)式与(1)式比较可见:一个质点系(或物体)所受的惯性离心力,等于把这质点系(或物体)的质量集中在质心处成为一个质点所受的惯性离心力。换句话说,惯性离心力通过质心。惯性离心力通过质心@张之翔$北京大学物理系     

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.     

科里奥利力产生的物理分析

在匀速转动参考系中,质点以匀速运动时,则有科氏力作用于质点上.从加速度基本定义出发,利用矢量进行分析,不仅能很容易得出科氏力,而且能清楚地看出其物理意义.现仅就下面两种特定情况加以讨论. (一)质点沿转动圆盘半径方向作匀速直线运动. 设圆盘相对于惯性系统以匀角速度绕轴转动,质点以匀速v’沿圆盘上的矢径(OP)作直线运动.(图1).大家知道,在转动参考系中,要保持质点作匀速直线运动,必须对质点施以真实力F,以抵消惯性力的作用。亦即有由于真实力与坐标系无关,它在惯性参考系中为F=ma,式中a为相对于惯性参考系的加速度.显然,求出加速度…     

用质心速度图解法分析粒子分裂问题

本文介绍一种作留法，可由两质点的速度求得其质心速度及两质点相对于质心的速度．利用这种方法很容易实现质心参照系和实验室参照系间的相互转变，具有很强的直观性，适宜用以讨论粒子分裂和碰撞之类问题．本文着重讨论了粒子分裂时两子粒子飞行夹角在各种情况下的取值范围．     

惯性离心力不通过质心

《大学物理》今年第5期所载短文“惯性离心力通过质心”之结论是不妥当的。 惯性离心力分散作用于质点系(或物体)的各个质点上,因而是力系问题。力系有两个要素:矢量和与力矩。该短文的计算虽是正确的,但所算的只是矢量和,其结论只能是:惯性离心力系的矢量和等于把质点系的质量集中在质心处成为一个质点所受的惯性离心力。 假如接受该文的结论,以为惯性离心力通过质心,则这力对原点的力矩是 (A)但惯性离心力系对原点的力矩的正确式子应是 m=zri xh一二tniri X XE(oX汗水)X叨 一一zXi(O·回i)liX队(切注意式(B)是ri的二次式而非一次式,一…     

质点相对于地球的运动方程

我们通常认为大阳是一个极好的惯性参考系,由于地球既自转又绕太阳公转,所以在一般情况下,地球是一个非惯性参考系. 质点相对于惯性系(太阳)的绝对加速度a为[1]其中μr和αr各为质点相对于地球的速度和加速度,r为质点相对于地心的位移矢量,ω为地球自转角速度,a0为地球相对于太阳的公转加速度. 现将质点相对于地球的运动也写成牛顿第二定律的形式如下:上式中的ma项即为质点m受到所有物体对它的作用力的合力F,又由于地球自转角速度ω随时间变化极小,可视为常数,也就是说有　=0,于是(2)式可化成上式中的mω×(ωxr)和2mω×υr即为我们所称的…     

相对论的质心运动定理与质量亏损

在相对论情况下,为了利用质点系的静质量中心描写质点系的整体运动,需要引入一个反映质点系内部质点运动激烈程度的量纲为一的参数α．由此推导出含参数α的相对论的质心运动定理．研究表明,核反应的质量亏损是复合粒子内部能量变化的结果;核反应释放的能量来自复合粒子的内部能量,质量亏损可以用质点系参数α变化来进行解释．     

高等教育自学考试物理专业试用力学课程考试大纲(草案)(续)

(三)冲量与动量 动量和冲量,质点的动量定理. 质点组的动量,质点组的动量定理. 质心和质心运动定理. 动量守恒定律 *火箭的运动 说明: (1)着重掌握冲量和动量都是矢量.冲量是过程量,动量是状态量. (2)正确理解质点组的动量守恒及与内力性质无关的条件. (3)结合质点组动量和动量定理引入质心、质心动量和质心定理是一种可行的方案.关于质点组质心位置的计算以及质心定理的运用,根据不同教材可安排在刚体力学中作具体讨论. (4)火箭发射的基本原理是动量守恒定律的一个重要应用.不作为基本要求. (四)功和能 功和功率 动能.质点的动能定理. 保守…     

叠砖平衡的一种简单解法

 叠砖的平衡问题(见图1)是一个有趣的力学平衡问题,本文利用质点系质心的定义,介绍一种较为简单的解法。为保持本文的完整性,不妨重述叠砖的平衡问题:N块完全相同的砖块以图1所示方式叠放在一起并保持平衡,每个砖块的长度为l,质量为m,求砖块突出部分的最大长度Lmax。图1考察平衡时,前i-1块砖、第i块砖和第i+1块砖之间的关系。设第i块砖相对于第i+1块砖探出的长度为di。     

有心力问题复数分析

一、引言 质点在有心力场中运动的轨道方程的求解方法比较多[1][2][3].这里所说的有心力主要是指平方比律有心力,我们将以此为例讨论一种普遍适用于分析平面质点运动的复数方法. 引入指数形式的复数表示各个力学量.如图1.1所示,在复平面上,质点的运动方程r=r(t)可以表示为这里j表示复数单位.由上式对时间求导一次,便得到质点在任意位置的速度同极坐标系(如图1.2所示)中的表达式相比,可见(1.2)式括号里的实部为速度的径向分量vr,而虚部则为速度的横向分量v0[1].事实上,此式所表明的正是当质点运动到幅角为θ处时速度在径向和横向上的分量,而…     

导出卢瑟福公式的简易方法

卢瑟福公式在《理论力学》教材中一般是从比耐公式出发导出来的,过程比较复杂.现介绍一个用动量矩(角动量)守恒律来导出卢瑟福公式,方法比较简单.-a质点运动的性质 把一个a质点射入原子中,因为a质点带电荷2e,原子核带正电荷2e,(Z为原子的原子序数)它们相互作用遵循库仑定律斥力:又因原子核的质量一般比a质点的质量大许多倍,故近似的可以认为原子核不动,所以a质点运动的性质,是在平方反比斥力的有心力的作用下的运动问题.a质点的轨道是双曲线的一支,这时力心(原子核)在轨道凸的一边.二示意图说明 如图:o代表原子核(力心)的位置,设a质点在力…     

"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.     

广义相对论浅释(3)(连载)

３质点在史瓦西场中的自由运动──广义相对论动力学经典理论认为,质点在外力场中自由运动时,其角动量与能量是守恒的,广义相对论也同样承认这两个结论,但要对角动量与能量的形式进行修正．质点在史瓦西场中自由运动时,它始终在过史瓦西场中心的某一平面上,我们取球极坐标的极轴ｚ垂直于质点的运动平面,这样就有θ≡π／２,ｄθ≡０,这就使涉及到θ的关系式简化了．在经典理论中,质点角动量的形式为ｍｒ２。狭义相对论指出,静止质量为ｍ０的质点以速度ｖ运动时,其质量为ｍ０×,广义相对论将质点的角动量的形式修正为ｍ０．质点…     

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     

基于角动量参考点选择的碰撞问题求解方法

对有关质点与无固定转轴的线状刚体发生碰撞的问题,通过选择不同的参考点进行一题多解,验证了“在应用角动量守恒定律列方程时可以任意选择特殊位置作为参考点”;论证了杆球连接体的角动量可用转动惯量表示的条件.     

关于变质量系统的动能定理

同讨论变质量物体运动方程一样,用动能定理处理变质量问题时,通常也有两种方法:一种是以变质量质点(主体)为研究对象,由此可导出变质量质点的动能定理[1];另一种是以变质量系统(二质点系)为研究对象,由此可导出变质量系统的动能定理.应该说,两种方法都是可行的.     

关于“质点角动量”学习中的几个问题

角动量是描述物体运动状态的重要物理量，初学者常会感到困难．本文就如何理解学习质点角动量知识，谈几点意见． 什么是角动量．在描述质点平动运动时，“线动量”是很有用的物理量．那么，在转动运动中与线动量相类似的物理量就是角动量．若质量为ｍ、线动量为ｍｖ的质点，相对于惯性系原点的位矢为ｖ，我们定义这质点对原点Ｏ的角动量为：Ｌ＝ｖ×ｍｖ． 角动量是矢量．从定义式中可看出，角动量是涉及矢积的一个物理量，其方向由矢积右手法则给定，即方向垂直于位失和动量决定的平面，如图１（ａ）、（ｂ）中角动量入方向的标示． 角动…