引力场中的g和v

类比是人类认识事物的一种基本思维方法。它既不同于从一般推导到个别的演绎法,又不同于从个别推导到一般的归纳法,它是属于从特殊到特殊,从个别到个别的推理,在物理教学中占有极其重要的地位。本文通过对静电力和引力的类比,引入描述引力场的育关物理量以及高斯定理。 比较库仑定律和万有引力定律的数学表达式,发现它们具有惊人的相似之处:它们都服从平方反比定律,库仑定律中的q和万有引力定律中的m相当,库仑定律中的1/4πε和万有引力定律中的G相当,但它们也有各自的特殊性:万有引力总是引力,库仑力却可以是引力,也可以是斥力;还有库仑力存在于两带电体之间,而万有引力存在于任何两物体之间,我们可以将有关静电场的知识结构、研究方法移植于引力场中,如用场强研究力的性质,用势的概念研究场能的变化,用力线形象地描绘场,用高斯定理简便地计算空间各点的场强等。 类似于静电场,任何物体在其周围的空间激发了一个“引力场”,并对处在其中的任何物体有力的作用,     

量纲分析及其物理中的应用

1　引言描述物理现象或过程本质的物理量主要有长度、质量、速度、时间、温度、电流等 .物理量是在量度物质属性和描述物质运动状态时所用的各种量值 ,具有将现象或物体的可以定性区别并能定量测量的属性 .物理量的量纲是用于表示一个物理量怎样由基本量 (包括这些量的幂次 )组合的式子 .是指该物理量单位的性质或种类 ,而不表示该量的大小 ,包括基本量纲和导出量纲两类 .基本量纲是代表基本物理概念的量纲 ,它不涉及其它量就能直接说明某物理量 ,导出量纲是由基本量纲组成 .是由基本量纲通过各种自然规律导出的 .任何一个物理量Q的量纲dim…     

与中学生谈力学量纲

 物理量分为基本量和导出量,每个导出量可以用基本量的某种组合表示.表示一个物理量由哪些基本量组成和怎样组成的式子叫做这个物理量的量纲式.由于所有的力学量都可以由长度、质量、时间这三个基本量（量纲式分别为[L]、[M]、[T]）组成,那么一个力学量的量纲式的一般形式就是:[Q]=L^αM^βT^γ.例如:速度的量纲式是[v]=LT^-1,力的量纲式是[F]=LMT^-2.万有引力恒量的量纲式是[G]=L³M^-1T^-2.     

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.     

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…     

对三量纲制的讨论

 物理量是在量度物质属性和描述物质运动状态时所用的各种量值,最基本的物理量有时间、长度、质量、温度、电流强度、物质的量和发光强度,其余的物理量则是按它们各自的定义由基本物理量组合而成;量纲是用于表示一个物理量怎样由基本量(包括这些量的幂指数)组合的式子,量纲的原始含义是测量,它只是表明物理量的性质而不表明其大小,因此量纲只是用于定性地描述物理量,在动力学领域,人们选定长度L、质量M及时间T作为基本量纲,也称三量纲制。为什么取三量纲制?能不能取更少的量纲?二量纲制、一量纲制甚至无量纲制,会给物理世界带来什么样的影响呢?     

巧用“ 几何平均值”求解 “ 与距离平方成反比”的力做功

万有引力与库仑力是高一、高二学生在学习物理时所遇到的两种大小与距离平方成反比的力,求解这种变力做功,是深刻认识这两种场力,进一步体会保守力场势能概念的重要过程.然而此阶段的高中生并未学习到微积分这一数学工具,如果只是简单地告知引力势能或两个点电荷间的电势能的表达式,这对于学有余力的优等生在概念建构上是不利的.为避免教师"想讲清楚,但讲不清楚"的尴尬境地,可采用初等数学的"几何平均值"法来求解这种变力的功.     

《压强》单元学习辅导

1 单元知识要点1.1 压力(F):垂直作用在物体表面上的力。1.2 压强(P):物体单位面积上所受的压力。 压力和重力是两个不同的物理量,要注意区别。若物体放在水平桌面上,压力大小等于重力大小;如放在斜面上,压力就不等于重力。     

关于两平行电子束相互作用力的问题

以实验室为参照系，两平行电子束相当于两同向平行直电流，相互有安培引力作用；以运动电子为参照系，它们相当于两长直带电线，相互有库仑斥为作用．出现这一佯谬，是由于忽略了平行电子束与平行截流直导线的不同．本文利用狭义相对论长度收缩公式，通过定量计算证明，在这两种参照系中，平行电子束相互作用力同为斥力，在量值上亦相当．     

势能与势能系统共有概念

本文从引力势能系统共有的观点出发,就ｍｇＨ势能项的来源作一探讨并论及势能的系统共有概念． 有一静止在地面质量为ｍ的物体,被抛射向空中．如右图所示,地球质量为Ｍ,半径为Ｒ,物体与地心距离为ｒ,设物体沿地球半径Ｒ的延长线方向即ｒ方向运动一位移元ｄｒ,地球万有引力Ｆ对物体所作的功为： ｄＡ＝Ｆ· ｄｒ 物体由ｒ１运动到ｒ２,地球万有引力Ｆ对物体所作的总功为： Ａ＝Ｆ·ｄｒ（１）由牛顿第三定律,此时物体的万有引力Ｆ’作用在地球上,地球由ｒ１’运动到ｒ２’,物体引力对地球位移元功ｄＡ’及总功Ａ’各为： ｄＡ’＝…     

打压替代引力

正众所周知,爱因斯坦广义相对论描述万有引力,但一些试图替代相对论的引力理论也声称其合理性。不过,依据中子星并合时发出的引力波和电磁波观测,理论家们最近严格约束了这些替代引力。广义相对论(简称GR)非常成功地描述万有引力,覆盖行星、恒星、黑洞、星系等若干层次。GR预言宇宙的膨胀,但也有个短板:如何解释宇宙的加速膨胀。鉴于所有辐射、可见物质和暗物质等都施加向内"拽"的力,宇宙理应减速     

潮汐现象的力学分析

 月球对海水的引力是造成潮汐的主要原因,太阳的引力也起一定的作用。我国自古就有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐现象的特点是每昼夜有两次高潮。所以,在同一时刻,围绕地球的海平面总有两个突起部分,在理想的情况下它们分别出现在地表离月球最近和最远的地方。如果仅把潮汐看成是月球引力造成的,那么在离月球最近的地方海水隆起,是可以理解的,为什么离月球最远的地方海水也隆起呢?如果说潮汐是万有引力引起的,潮汐力在大小就应该与质量成正比,与距离平方成反比。     

"引力"七问

1 引力是什么 牛顿在17世纪就认识到宇宙中任何地方的一切物体的引力作用方式是相同的,且两物体间的吸引力与它们的质量的乘积成比例,与它们距离的平方成反比,即著名的"引力的平方反比律."爱因斯坦在20世纪初发表的广义相对论是研究物质在空间和时间中如何进行引力相互作用的理论,它将平方反比律解释成时空因物质和能量的存在而发生畸变的结果,并把牛顿理论包含在内.     

让知识在复习中升华

电场是本学期物理教学的重点之一 .为了帮助同学们掌握电场中的几个易混淆的问题 ,特做如下概括 .1　电场强度和电场力电场强度是表征电场的力的特性的物理量 ,电场强度不同于电场力 ,它们之间的区别与联系如下 :电场强度 E电场力 F大小和方向由电场本身所决定 ,与放进电场中的     

脆性断裂统计理论

本文试图用统计方法,将金属脆性断裂的微观过程与宏观过程结合起来,把断裂理论建立于微裂纹发展动力学的统计基础上。脆性断裂实质上是在小的范性变形过程中微裂纹成核长大的非平衡统计过程和单个主裂纹的传播过程。本文导出了描述这种非平衡统计过程的微分积分方程,并从位错机理出发研究了微裂纹动力学,从而解出了微裂纹的分布函数,求出了金属试样的断裂几率,进而导出了延伸率、断裂强度、范性功、裂纹扩展力、断裂韧性、临界裂纹长度、范性-脆性转变温度以及它们的统计偏差与其它有关物理量之间的函数关系。 关键词：     

有可能用自然基准来定义“千克”吗?

众所周知,国际单位制(SI单位制)中有7个基本单位,它们是长度单位——米,质量单位——千克,时间单位——秒,电流单位——安培,温度单位——开尔文,发光强度——坎德拉和物质之量——摩尔。除了质量单位——千克外,其余6个单位都给定了明确的科学定义,例如: 1967年第十三届国际计量大会重新规定了时间位的定义:“秒是铯-133原子基态的两个超精细能及之间跃迁昕对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间”。 1971年第十四届国际计量大会规定:“摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数相等”。 1983年第17届国际计量大会通过了米的新定义,即:“1米是光在真空中在1/299 792 458秒的时间间隔内行程的长度。”这一定义对提高长度的测量精度,保证基准的稳定性和可复现性都十分有利。 现在只剩下质量单位千克还要靠公认的实物——国际千克原器充当基准。这实在是和科学技术日新月异的发展形势极不相称。有人戏称国际千克原器是计量科学中的“末代皇帝”,早就该送进历史博物馆去了。     

根据行星轨道分析引力子质量上限

按照爱因斯坦的广义相对论,引力可与无质量的引力子相联系。一种检验引力子是否真的无质量的方法,是通过对太阳系中行星运动的详细观测来计算引力子质量的上限。如果引力子质量不为零,可能意味着需要超出广义相对论的新理论。若引力以光速传播,引力子的质量mg应为零。但是如果引力子具有微小的质量,引力将具有由引力子的康普顿波长λg标志的有限力程。     

用超导电技术测量重力

一、重力测量的历史和超导电 技术的应用 1590年,意大利物理学家伽里略在比萨斜塔上的实验,证明了物体下落速度与它的质量无关.后来,牛顿提出了万有引力定律.于是,形成了重力的完整概念──重力就是地球对单位质量的物体的引力和该物体随地球旋转的离心力的合力.根据牛顿第二定律,重力是质量与重力加速度的乘积.力的单位──克·厘米/秒2,在物理学中称为达因,而重力加速度g是单位质量所受的重力,它的单位是1厘米/秒2,称为伽(gal).长期以来,围绕着对重力的测量和研究,不少人为之付出了艰苦的努力.因此,重力仪就成为人们认识地球,发展科学的重…     

结合力来自波-粒子互作用(英文)

基于ＢＢＧＫＹ方程，采用二阶扰动理论探索了可观物理量与扰动波矢的相互关系。结果发现，两个扰动带电粒子之间存在一个关联它们的非线性力。这个被称之为结合力的空间尺度是由扰动波矢的虚部决定的。这个结合力的一般表示包含一个吸引项和一个排斥项，它们随粒子的温度和它们的扰动频率而变化。包含在这个结合力中的最重要的信息是同物质的基本构成和它们之间相互作用的性质相联系的。     

磁通钉扎效应浅释

第二类超导体中,晶体缺陷与磁通线之间的相互作用力能阻滞磁通线的自由运动,叫做对磁通线的钉扎力.晶体缺陷叫做钉扎中心,简称钉点.每个钉点的钉扎力叫元钉扎力(f).单位体积中所有f的矢量和叫宏观钉扎力密度,简称宏观钉扎力(F).设单位体积中元钉扎力为fi的钉点有ni个,则　　　　.由于fi及F的存在而导致的一切宏观不可逆性质,如临界电流,磁滞现象,交流损耗等等都是“钉扎效应”的表现.对钉扎效应的理解包括元钉扎力f的产生及它们与宏观钉扎力F的关系.在对所有fi求和而得到F的问题中又与磁通线阵的性质有关.所以影响第二类超导体中宏观钉扎…