保守内力场中质点组的势能

一、引言 在通常的物理教材中,对位于保守力场中质点组的势能问题讨论的较少.既使是有些地方涉及到此问题,多数是采用直接作功的方法得到的,而且,看不出其普遍意义。 本文试图采用一种较简单的方法,得到计算保守内力场中质点组势能的公式,且适合于各种形式的保守内力场. 二、公式的导出过程 某质点(物体)所受到的保守力,可以用该质点(物体)势能梯度的负值来表示,即引入矢量符号,就可以将上面三式用一个矢量式表示,那就是下面,依据这个关系式,导出计算公式. 　设某质点组内第i和第j个质点间相互作用的保守内力用Fij和Fij表示.其中,Fij表示…     

保守内力场中质点组势能的计算

本刊84年12期上刊登了南京达同志的《保守内力场中质点组的势能》一文,引起了一些讨论,因为涉及对势能概念的理解,所以讨论是有意义的,现就这个问题谈一谈我的看法.一、势能的定义 质点组的势能改变是用质点组内部保守力作功的负值来定义的.内力总是包括任意两个质点之间的作用力与反作用力,因此,内力作功也总是包括作用力作功与反作用力作功这两个方面.对于遵从牛顿第三定律的一对作用力与反作用力,两者作功之和与参照系的选择无关[1][2],由此可以得到计算一对内力作功之和的简便方法:选取相对于两质点之一为静止的参照系,计算另一个质点在…     

内力不改变质点,组质心速度的条件

在一般的力学教材中强调，内力是不改变质点组质心的速度的．本文指出这个结论过于简单化，应该说，只在一定条件下质心的速度才不受内力的影响．     

《保守内力场中质点组的势能》一文的不妥之处

本刊84年12期上登有南京达老师的《保守内力场中质点组的势能》一文(以下简称“保文”).“保文”试图用一种简单的方法,得到计算保守内力场中质点组的势能公式.我认为其中有不妥之处. “保文”通过一系列推导得出且列出其具体形式为进而令保守内力情况下质点组的势能E得出计算公式为 显然可看出(8)式的“具体形式”与(7)式是相矛盾的。①令i=1;由(7)式得Ep1=Ep21 Ep31 …而又Ep1=2(Ep21 Ep31 …)所以Ep1=0;②若质点组由n个质点组成。试问Epn=? 所以由(8)不能列出其具体形式.其原因是(8)式右端的求和号中进行了重新组合,不能分别写出其…     

关于质点组动能定理的有效性

《大学物理》1987年第5期所载漆、杜同志“关于质点组动能定理的应用”一文(以下简称漆文)重申质点组动能定理不适用于“复杂系统”.笔者仍然认为此种提法值得商榷. 首先,有两点应予澄清. 其一,漆文写道:“传热和作功是两种不同的能量传递方式,不能混为一谈.……从击发到发射的全过程,不仅涉及传热,还涉及化学反应,这能量转化问题已不是一个经典力学的问题”.这段话完全正确.但是,动能定理的“职责”本来就限于机械功与机械能的关系,至于一般的能量转化问题已超出了它的“职责”之外.说动能定理不能处理一般的能量转化问题,这并不足以征明动…     

对人体内力做功的讨论

1 问题的提出 在研究功能问题时,常遇到人起跳过程支持力对人是否做功?人获得的机械能是通过什么力做功而来的?     

非惯性系中的质点组角动量定理

本文从外力、惯性力对非惯性系原点的力矩出发，经简化推导出一般非惯性参照系中的角动量定理．这个定理对于非惯性参照系中的一系列问题以及惯性系中一些较复杂的运动学问题处理有方便之处，且在某些特殊情况下，可以得到一般力学教材中对固定点、质心、动点的角动量定理，还可解释惯性力的合力是否过质心等问题．     

关于质点组动能定理的应用问题

《大学物理》刊出一读者来信谈及质点组动能定理的应用.现作一简单说明. 一般说来,对于一定系统,其中的机械运动仍遵守力学规律,这是正确的.另一方面,因不同运动形式总是相互联系的,若所研究系统的行为不可避免地涉及更高级的运动形式,就需用更高级运动形式的理论以更为有效地描述系统的行为.总的是这样,对具体问题又需作具体分析. 如气缸中理想气体作等温膨胀推动活塞,就气体中二分子相互碰撞过程,质点组动能定理成立.但将气体分子和活塞视作一系统,质点组动能定理不成立.这是因为外界向系统传热使系统能量增加.传热和作功是两种不同的能量…     

刚体与质点动力学关系的内在统一性

质点动力学和刚体定轴转动动力学分别遵循牛顿第二定律和转动定理, 好像互不相关, 但这两个规律 本质上都是描述适用对象在外因作用下运动状态的变化与外因量之间的关系, 反映相关物理量之间关系的数学方 程形式上完全一样. 通过对比分析这些内在联系, 给出了这两个力学模型动力学方程的统一表述     

关于“杆摆中内力的功”

1 杆摆中法向内力(矩)的功一定为零 如图1所示,一根长为l、质量为m的刚性均质细杆,可绕其一端O在竖直平面内转动.     

质点组牛顿第二定律的简单应用

一个由n个相互作用的物体组成的系统,我们把此系统叫做物体系(此物体系可视作由若干质点组成,亦称为质点组),物体系或质点组以外的其他物体称为外界,外界物体对物体系内物体的作用力称作外力,物体系内物体间的相互作用力称为内力.     

热功学与塑性变形关系的研究

从塑性过程的不可逆性 ,讨论了热功定律与塑性变形之间的关系 ,论证了任何塑性应力应变关系符合热功定律的要求 ,且受热功定律的制约。     

非平衡功与自由能差的关系

以一个受迫谐振子为对象证明了Jarzynski等式,即两平衡态的自由能差可以用它们之间非平衡功的指数平均来表示,这里两个态的转换是在有限时间完成的.当外部驱动力是一个周期信号时,发现外界对系统所做的广义功存在一个共振现象.     

基于两质点孤立系统的功能关系及其应用——兼谈另类恢复系数的定义

分析了两质点孤立系统中的功能关系.在对牛顿碰撞实验中恢复系数的定义进行分析之后,从相对动能的角度给出另类恢复系数的定义.     

质点的轨道

本文从有心力场中质点遵守能量守恒定律与角动量守恒定律出发，确定了质点的轨道方程．     

作用力功与反作用力功的区别与联系

作用力与反作用力发生在相互作用的两个物体之间，作用力与反作用力的功的问题实质上就是寻找力的方向上的位移问题．     

利用力传感器探究功与速度变化关系

运用力传感器和数字实验平台对功与物体速度变化的关系进行了有效性探究.