狭义相对论中没有“矛盾方程”

根据洛伦兹变换把两个惯性系的坐标原点的时空坐标从一个坐标系变换到另一坐标系,从相对运动的角度说明洛伦兹变换是自洽的,运动物体上发生的自然过程比起静止物体的过程延缓了,并且两个坐标系中的观察者都认为对方的时钟变慢,是“动钟变慢”而非“动钟变快”,不会导致“矛盾方程”,不能混淆同一事件的变换规律与两个事件的变换结果．     

关于竖直上抛运动公式的讨论

竪直上抛物体运动是属于匀减速运动,它的运动规律由下面两式决定:V_t=V_o—gt,(1) H=V_ot—(1/2)gt~2。(2) 在应用上述公式时,得出以下三个结论: (1)公式不仅适用于物体上抛至最高点的匀减速运动过程,而月。也适用于物体抛至最高点后,再下落的匀加速的运动过程.也就是说,适用于坚直上抛物体运动的整个过程(即上升阶段和下降阶段)。(2)式中V_t表示物体运动t秒末的即时速度: 甲.V_t>0,则V_t与V_o同向,物体在上升过程; 乙.V_t<0,则V_t与V_o反向,物体在下落过程。(3)式中H表示物体对抛出点的位移:     

1995年中学生物理知识竞赛初二组(广西·复赛)试题及答案

第一大题　单项选择题(共18分)本大题共6小题,每小题只有一个选项是正确的,选对给3分.1甲、乙、丙三个物体都做匀速直线运动,甲1小时走1千米;乙1分钟走01千米,丙1秒钟走1米,其中运动速度最大的是①甲;　　　　　②乙;　　　　　③丙;　　　　　④一样大2以甲为参照物,房屋是静止的;以乙为参照物,甲向北运动;以丙为参照物,乙向南运动.那么,若以地面为参照物,则①乙的速度大于丙的速度;②丙的速度大于乙的速度;③乙的速度和丙的速度相等;④以上三种情况都有可能.3用直角三角板和刻度尺测量一圆柱形物体的直径,如图1-1、图1-2、图1-3和图1-4所…     

速度函数v(t)与时间变量t的定义域分析

1 问题的提出 质点运动学中,变加速直线运动条件下速度大小的求解是重要内容之一.由于速度在物体运动过程中是时间t的函数,求解时往往先通过求其运动方程x=x(t),再由运动方程x(t)对时间t求导,得出任一时刻的速度v(t).v=v(t)是时间t的函数,在t≥0的时域内v(t)有定义.但在某些特殊情况下,求得的速度v(t)会产生与实际物理现象不符的情况,给初学者造成误解.如一长为5 m的梯子,顶端斜靠在竖直的墙面上,设t=0时,顶端离地面4 m,当顶端以2 m/s的速度沿墙面匀速下滑时.求在t=3 s时,下端的速度[1].     

从热力学角度看植物绿化对生态环境的影响

 人类只有一个地球,地球大气的组成、温度、湿度等是人类生存的必要条件,保护大气环境是全世界共同关注的课题。下面简要介绍一下植物绿化对大气环境的影响。植物的水分散失是大气湿度和温度主要调节器任何物质都是由大量微观分子构成的,这些分子都在时刻不停地进行着无规则热运动,当物质中分子数密度不均匀时,由于分子的无规则热运动便使分子从数密度高的地方迁移到数密度低的地方,这就是所谓的扩散现象。1855年法国生理学家菲克（Fick,1829～1901）提出了描述扩散现象的基本公式---菲克定律,认为在一维（如Z方向上）单位时间内气体扩散的总质量ΔM/Δt与密度梯度dρ/dZ之间的关系为ΔM/Δt=-DAdρ/d     

相对论效应对GPS的影响

全球定位系统(GPS)对时钟的精度提出了很高的要求.由于GPS卫星的速度和高度,本文从狭义相对论和广义相对论两方面论述了无论是运动时钟变慢,还是引力场中高处时钟加快的效应都将对GPS系统时钟的精度产生不可忽视的影响.这是大学物理课程讲述相对论的一个极好的例子.     

《引力双生子》

我们都知道狭义相对论中的双生子佯谬,以及双生子中旅行者返回后总比他的孪生兄弟要年轻.但在引力场中此结论恰好相反,这个事实大家并不是都清楚。 若你设法静止于恒星表面,你会发现,同你远离恒星相比,静止于恒星表面时,时钟走得要慢.这个现象称为引力时间膨胀,它是爱因斯坦广义相对论.的论断,并且可以通过星光绕过太阳时的弯曲(在日食时观察),而间接观察到引力时间膨胀.若你不是静止而是运动,那么由于你的运动,还将存在一个附加的时钟变慢。 现在,我们设想一个实验,在实验中双生子都处在“自由下落”的状态,其中一个处于环绕恒星的圆轨道上…     

基于同时的相对性对钟慢尺缩效应的再认识

同时的相对性、钟慢效应和尺缩效应是狭义相对论时空观的主要内容.鉴于同时性是时空测量的基础,本文从同时的相对性出发详述了对钟慢效应和尺缩效应的再认识:钟慢效应是运动时钟走时率变慢和校表问题的综合表现,其实质是同时的相对性在时间量度上的直接反映;尺缩效应的实质是同时的相对性在空间量度上的反映,也是不同观测者对同一客观事实的不同时空描述.     

例谈“面积”概念在高中物理中的应用

 在中学物理解题方法中,图像法以其直观、简单独树一帜,颇受喜爱。图像法涉及的图线的斜率、图线与横轴所围的面积,因其具有特定的物理意义,更是经常用到。一、图像中“面积”的物理意义v-t图像图1如图1所示,为一直线运动的v-t图像,从图像上表明质点的速度随时间t而变化的情况。我们计算此直线运动中位移的量值。从t到t+Δt,在一段极短的时间Δt内,v可视为不变,图中画有阴影的小面积就等于这段时间内的位移vΔt,这样,要计算从t1到t2这段时间内的位移,我们应把每一段极短时间内的位移,从t1到t2累加起来,就得∑vΔt。     

高速运动球体的视觉形象

(一) 一个球体在相对于共静止的坐标系中的方程式为: x2+y2+z2=R2(1) 当该球体以速度v=βc,(0 ≤1)沿x轴正向运动时,根据狭义相对论原理,它在x轴方向的长度将缩短为原来的1-β2倍;在y轴和z轴方向长度不变,因而变成了一个椭球。这时它的坐标方程为:(2) 那么,当球体高速运动时,我们所看到的形状,是否就是一个椭球了呢!要弄清楚这个问题,首先应明确两个概念。 第一,洛仑兹收缩后的椭球方程式(2),是运动球体上各点在静止坐标系内同一时刻所占据的空间坐标。这是相对论效应畸变后,运动球体的“真实”图象。这种图象仅与参照系的选择有关,在同一…     

落体偏东的初等解说

关于地球自转的非惯性效应,力学教本通常都举傅科摆和落体偏东作为例子,并且几乎总是用科里奥利力进行解释.笔者以为用一种初等的解说与教本相互印证或许是有益的.傅科摆已有专文,本文只谈落体偏东.由于地球自转角速度ω的数值(7.292×10～(-5)弧度/秒)很小,我们将采用一级近似. 从太空的惯性坐标系(以下称为“太空坐标系”)来看,地面上纬度为λ的A点的上方高度h处的物体B(图1),在其未落下之前,为地球带动而绕地轴作半径为(R h)cosλ的圆周运动,其线速度指向东方,数值为及十h)。COS人释放后,物体下落,下落过程中当然不再为地球带动,而有…     

光压与光压推进

 2005年6月21日,美、俄科学家向太空发射了人类历史上第一艘太阳帆飞船---“宇宙一号”(由于搭载的火箭引擎故障,在发射后不久失踪)。这艘耗资400万美元、总重量为50千克的飞船,由8片各15米长的超薄三角形聚酯薄膜帆板组成,呈风车状,总面积达600多平方米,帆板表面上涂满了反射物质;它利用光压推进,无须携带任何燃料,只要有阳光存在,它就能获得动力加速飞行。光子与光压光子是静止质量为零的中性粒子,是光和电磁波能量、动量的携带者,其能量E=hυ、动量p=hλ=hυ/c(h为普朗克常数,υ为光的频率,λ为光的波长)。真空中,每个光子都以光速c=3×10⁸米秒-1运动。     

相对论中的“观测”与“看到”有何不同

 1905年爱因斯坦发表了狭义相对论,其时空观之一就是“运动的尺缩短”。接受相对论的所有人都相信这种尺缩现象是可以用眼睛看到或用照相机拍摄到的。一个运动物体看起来将沿运动方向缩短为原来的1-β2倍β=ｖｃ,ｖ是物体运动的速度大小,ｃ是光速,坐在高速飞船中的人从窗外看出去时,将看见球形物体缩成一个椭球体这些说法好像都是无可非议的。这种观念一直持续了54年之久,直到1959年美国物理学家戴勒尔发表了一篇文章,认为这种观念是错误的,他纠正了存在于所有人中间的这个偏见。提出“尺缩”现象可以“观测”或者“测量”,却不能用眼“看到”。     

特鲁顿-诺伯实验的解释

在相对论建立之前,物理学家们相信麦克斯韦电磁理论仅对于某一个参考系才成立,这个优越的参考系可以看成是绝对静止的参考系,简称为绝对参考系。任何物体相对于绝对参考系的速度叫做绝对速度。十九世纪后半叶起寻找绝对参考系成为物理学家所热衷的课题。1902年特鲁顿(Trouton)设想了一个电磁学实验,用来检测地球运动的绝对速度,他的依据可简述如下。考虑地球上两个静止的点电荷,如果地球为绝对参考系,则它们之间的相互作用力为库仑力,作用力的方向沿它们的联线,作用力对于这对电荷的系统不产生力矩,因而电荷系统不会转动。如果地球相对于绝…     

有关临界阻尼振动特性的两点证明

对于一个有阻尼的弹簧振子,振动物体的运动微分方程为式中m为振动物体的质量,K为弹簧的劲度系数,r为阻尼系数. 令(ω0为振子固有频率),=2β(β为阻尼因子),则运动微分方程变为上式的解有三种情形: A.当β2>ω01时,有过阻尼振动解 B.当β2=ω02时、有临界阻尼振动解 C.当β2<ω02时,有阻尼振动解 一、对x临(t)“临界性”的证明 当β→ω0时,从表面上看x过(t)和x阻(t)的临界形式似乎是C’1e-ω0t,为什么在x临(t)中会出现c’zte-“。‘项,对这个问题,我们作如下证明. ,设振动的初始条件X一回。,可以定出三种解中的常数,即得 Zgi() 证明1当B…     

关于《对一道典型物理错题的分析》的补充

《物理通报》2011年第4期的封三上发表的文章《对一道典型物理错题的分析》,我读过后有些补充意见陈述如下.(1)文中指出的(2)、(3)、(4)、(5)诸式是错的,并说明物体的运动应遵守角动量守恒定律.下面根据角动量守恒和匀速圆周运动向心力公式导出(9)式是对的,只是(6)式错了——v少个平方.最     

对匀变速直线运动加速度测定的建议

普通物理实验中,在气垫导轨上测定匀变速运动滑块的加速度a,常取以下几种计算方法: a=(v_1-v_0)/(t_1-t_0) (1) a=((v_1)~2-(v_0)~2)/(2(s_1-s_0)) (2) 以上各式中的下标0、1,对应于滑块运动到测量点s的时刻t以及即时速度v。但是,v是以挡光片计时宽度△s(约1～2cm)和相应计时间隔△t算得的平均速度来代替的。因此,实际上,v所对应的位置s、时间t都要滞后一小段距离。     

航天科技走进人类生活

 2003年10月15日,是一个永载中华民族和人类文明史册的日子。我国第一艘载人飞船“神舟”五号发射升空。在绕地球环行14周后,16日6时23分,航天员杨利伟乘返回舱在内蒙古预定地区安全落地,我国首次载人航天飞行取得圆满成功。中国成为继前苏联和美国之后,世界上第三个可以独立把人送入太空的国家。人类总是对浩瀚的宇宙充满好奇。当你吃到经过太空育种得到的食品,用上航天生物技术研制出的药物时,你还觉得太空真的遥不可及了吗?     

不带奇异数的双重子态（英文）

在手征SU（3） 夸克模型下应用共振群方法讨论了三个非奇异的双重子态的性质。计算中的模型参数取自我们以前的工作,拟合核子-核子相互作用散射相移确定下来的。首先,研究了氘核的性质,这是非常重要的,因为氘核是多年来实验上唯一发现的双重子态。氘核属于核子-核子系统,它是自旋为S =1 和同位旋为T =0 的双重子态。我们计算了氘核的结合能、散射长度以及氘核的相对运动波函数,结果表明手征SU（3） 夸克模型可以合理描述氘核的性质并且发现张量力对形成松散束缚态的氘核是重要的。然后,给出了S = 3 和T =0 的ΔΔ双重子态的理论预言结果,这里考虑了分波耦合和隐色道耦合效应,计算了结合能和均方根半径。结果表明,隐色道耦合效应比分波耦合效应大,也就是说隐色道耦合效应在形成（ΔΔ）_ST=30 双重子态中是重要的。我们的理论预言结果在几十个MeV 左右,低于ΔΔ道的阈值但是高于NΔπ的阈值. 出乎意料地,我们的预言结果很接近最近2014 年WASA的实验结果。接着,给出了对S = 0 和T =3 的ΔΔ双重子态性质的最新研究结果,这里在以前的单道计算基础上考虑了隐色道耦合效应。结果表明,隐色道耦合对（ΔΔ）ST=03的结合能也有较大的影响。但是,和（ΔΔ）_ST=30 一样,它的质量低于ΔΔ道的阈值但是高于NΔπ的阈值。最后,对S = 3 以及S = 0 两个不同ΔΔ自旋态,详细比较了两者结构之间的差异。结果表明,σ'介子交换和OGE 交换对自旋S = 0 和S = 1 态提供的吸引作用分别是主要的,从而导致耦合道计算中系统的结合能变大。In the present work we discuss three dibaryons without strangeness in the chiral SU(3) quark model by solving the resonating group method (RGM) equation. In the calculation, the model parameters are taken from our previous work in which the nucleon-nucleon (NN) scattering phase shifts are fitted quite well. Firstly, the structure of deuteron is discussed, which is very important since it is the first dibaryon confirmed by experiment in the past many years. Deuteron belongs to NN system with spin S =1 and isospin T =0, the binding energy, scattering length and the relative wave functions of deuteron are discussed. The results show that the chiral SU(3) quark model describes the properties of deuteron quite well and tensor interaction is important in forming the deuteron loosely bound. Secondly, the predicted results of ΔΔ dibaryon with S =3 and T =0 are shown, the resultant binding energy and size of root-mean-square (RMS) of six quarks are calculated by including the L coupling and hidden color channel (CC) coupling. The results show that the CC coupling effect is much larger than the L mixing effect, which means that CC coupling plays an important role in forming the spin S =3 ΔΔ dibayon state. Our predicted binding energy is several tens MeV, it is lower than the threshold of the ΔΔ channel and higher than the mass of NΔπ. Unexpectedly, our predicted mass is quite close to the recent confirmation by WASA experiments in 2014. Thirdly, we present our new results of ΔΔ dibaryon with S = 0 and T =3, obtained recently by extending the single-channel calculation to including the CC coupling. It is seen that the CC coupling also has a relatively large effect on (ΔΔ)ST=03 state. However, its mass is still lower than the threshold of the ΔΔ channel and higher than the mass of NΔπ, similar as that of (ΔΔ)_ST=30 state. Finally, we further make some comparisons between S = 3 and S = 0 ΔΔ states to show the difference of the two dibaryons. The results show that the attractive interactions from σ' meson and OGE exchanges are dominantly important for S =0 and S =3 states, respectively, so their binding energies all become larger in coupled-channel calculation.     

关于竖直上抛运动公式的讨论

竖直上抛物体运动是属于匀减速运动,它的运动规律由下面两式决定：■在应用上述公式时,得出以下三个结论：(1)公式不仅适用于物体上抛至最高点的匀减速运动过程,而且也适用于物体抛至最高点后,再下落的匀加速的运动过程。也就是说,适用于竖直上抛物体运动的整个过程(即上升阶段和下降阶段)。