力学守恒定律的相对性

力学相对性原理指出，力学定律在所有惯性系中都相同。也就是说，牛顿运动定律以及由牛顿运动定律导出的动量定理、功能定理和角动量定理在所有惯性系中具有相同的形式。本文讨论的是；如果力学守恒定律在某个惯性系中成立，是否意味着它们在所有惯性系中都成立。一、动量守恒定律如图所示，S’系相对于S系以速度V。作匀速直线运动。动量定理在这两个惯性系中的数学表达式分别为：t，若力学系统在S’系中动量守恒，即则由伽利略变换得：可见，如果动量守恒定律在某个惯性系中成立，那么它在所有所有惯性系中都成立二、机械能守恒定律‘B’…     

从相对性原理看位移与功的相对性

众所周知,牛顿动力学规律适用于惯性系．当从一种惯性系转变为另一种惯性系时,牛顿定律的形式将不发生改变,即牛顿定律在任何惯性参考系面前都是平等的或平权的．也可以说对于描述力学规律来说,一切惯性系都是等价的．这叫力学的相对性原理或伽利略相对性原理．在一般力学教材上只是指出了速度、位移和功都具有相对性,但都没有给出具体的详细讨论,本文从几个物理量方面讨论他们的相对性关系．     

热力学第一定律的相对性原理

在不同的惯性系看来热力学系统的能量可以不同,对外做功也可以不同,但热力学第一定律都成立。这就是热力学第一定律的相对性原理。利用这一原理,文章成功地解析了如下难题——包有绝热材料的运动容器逐渐减速停下,容器中的气体温度会升高吗?结论是不会的,温度将保持不变。另外,对于气体向真空的自由膨胀,人们通常选参照系相对于容器静止(设此参照系为惯性系),得出的结论是理想气体向真空自由膨胀温度不变。如果参照系相对于容器做匀速直线运动(此参照系也是惯性系),如何说明原结论仍成立,文章也有精彩的论述。     

机械能守恒有相对性吗?

本刊2005年第8期刊登了《不能忽视的惯性力做功》一文(以下简称文[1]),对2004年第2期刊登的《对高中物理教材“机械能守恒定律”一节的思考》一文(以下简称文[2])提出了质疑,并提出了新的观点和解释.文[2]认为:机械能守恒是具有相对性的,即在一个惯性系中机械能守恒而在另一个惯性系中机械能不一定守恒.文[1]认为:重力势能不具有相对性.即无论从哪个惯性系来看重力势能都是mgh,另外还对文[2]中提出的问题进行了解释.笔者却不同意他们的看法.下面请听笔者细说端详.1重力势能是相对的,但重力势能的变化是绝对的众所周知,重力势能是相对于某一…     

伽利略相对性原理及其动力学应用

本文从伽利略相对性原理出发,根据时间间隔、空间距离在不同惯性参考系相同的结论,得出在不同的惯性参考系中物体的加速度、匀变速直线运动的表达式相同,进而得到在不同的惯性系中动力学规律（如牛顿运动定律、动量守恒定律）均相同．并分别举例说明更换惯性参考系后,可以明显简化动力学问题的解答过程．     

相对论简介(之3)(高二、高三)——狭义相对论的其他三个结论

1.内容提要 (1)相对论速度叠加公式设惯性参考系(O'系)相对另一个惯性参考系(O系)以速度v运动.物体沿着v的方向相对O'系以速度u’运动。那么物体相对O系的速度为     

爱因斯坦相对性原理在高中物理解题中的应用

一、理论概述——密封舱模型站立在一个完全密封舱中的人看到舱中的物体做加速度为 g的自由落体运动 ,则其原因可能有二 :1.舱是一个惯性系 ,舱内物体下落是由于舱下有恒星引力 .2 .舱下无引力场 ,舱内物体下落是由于舱在太空中做加速度方向向上的匀变速运动 (舱为非惯性系 ) ,即舱内物体下落是由惯性力引起的 .而在舱内做任何实验都无法区分引力与惯性力 ,二者的效果完全相同 ,即惯性系中的引力与非惯性系中的惯性力是等效的——爱因斯坦等效性原理 .二、理论应用在高中阶段 ,对于做变速运动的系统 (非惯性系 )中的物理问题是一个大难点 ,…     

巧选参考系简化解题过程

正在研究物体运动时,参考系的选择很重要,同一物体的运动参考系选择不同,运动状态一般不同。巧选参考系可简化物理情境和解题过程。中学阶段一般应用牛顿运动定律解题,而牛顿定律适用于惯性系。如果我们选择参考系不是惯性系,那么应如何处理呢?为简化问题下面我们只讨论参考系做平动的情况。一、s′系相对于s系("静止")做匀速直线运动的情况设物体某瞬间相对于s系的位移为r,s′系坐标原点相对     

也谈机械能守恒的相对性

本刊2005年第12期刊登了《机械能守恒有相对性吗?》一文(以下简称[1]文),其中谈到“机械能具有相对性,但机械能守恒却不具有相对性,也就是说,在一个惯性系中如果机械能守恒,那么在另一个惯性系中机械能也守恒.”笔者认为这一观点值得商榷,下面从理论上加以分析.1机械能守恒定律     

狭义相对论问题二则

一、关于真空中光速为讯号传播最大速度的证明: 在狭义相对论中,从洛仑兹变换出发结合因果律,导出了式子:uυ相似文献   

追赶问题中的相对性

在“物体的运动”一章教学中,常会遇到有两运动物体的追赶问题,这类问题的研究方法较多,教学刊物上也有刊登,如“图象法”等.学生初接触时,感到较为棘手的原因在于这类问题中有两个研究对象.我们若能使其研究对象变为一个,则学生容易理解和掌握.通常所遇的追赶问题是已知甲、乙两物体的运动情况,问两物体能否相遇,何时能相遇,何时相距最远或最近等,具有相对性.教学时不妨用相对性原理,变二为一,效果理想.     

力学相对性原理与伽利略变换的唯一性

论述了问题：由相对性原理所决定的惯性系之间的数学变换一定是线性的,而且除了初始条件不同外,这种变换是唯一的,即伽利略变换,     

力学参考系问题初探

为了描述物体的机械运动,我们需要选取参考系,在不同的参考系中,对物体运动的描述也是不同的.参考系有两种,惯性参考系和非惯性参考系.惯性参考系是牛顿运动定律成立的参考系,非惯性参考系是牛顿运动定律不成立的参考系.在一切彼此做匀速直线运动的惯性系中,描述运动的力学规律完全是等价的.这就是力学的相对性原理.而在非惯性参考     

运动合成与分解的基本规律及应用——高考物理考点精析

一、运动的绝对性、相对性和运动参考系1.运动的绝对性——一切物体 (不论是宏观天体还是微观粒子 )都在不停地运动 ,没有绝对静止的物体 .因此 ,物体的空间位置和运动性质只具有相对意义 .为了确定物体的位置 ,研究物体的运动性质 ,必须选一个作为参考的、假定不动的物体——参考系 ,即假定静止的“观察站”.2 .运动的相对性——物体运动的性质随所选取的参考系不同而不同 .3.两种参考系 :惯性系——牛顿第一、第二定律成立的参考系 ,叫做惯性系 ;非惯性系——牛顿第一、第二定律不成立的参考系 ,叫做非惯性系 .惯性系和非惯性系的划分不是…     

略述狭义相对论

一、伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 （一）伽利略变换式 经典力学的相对性原理 在力学中,我们曾处理过不同的惯性参考系中物体的速度、加速度的关系．这里我们再作进一步的讨论．     

普通物理力学中平动非惯性系的处理方法

在力学教学中,因牛顿第二定律只适用于惯性参照系,而非惯性系的处理方法作为惯性系方法的补充,对深刻理解力学规律、拓展解题思路,使有些问题的处理简化大有帮助。同时,非惯性系问题和近代物理发展联系紧密,所以,熟悉和掌握这个方法也很有必要。下面就平动非惯性系的处理方法总结如下: 一、在非惯性系中运动学规律不变 非惯性系中运动学问题的实质是相对运动问题。设有惯性系S和非惯性系S′,S′相对于S有加速度a_o,按经典力学时空观,质点在t时刻相对于S系的位置矢量、     

中学物理“相对论”教材教法新思考

物理学,可以毫不夸张地说是科学技术之母。怎样尽早地把近现代物理知识通俗易懂地介绍给中学生朋友是值得我们深思的一个问题,下面结合多年的教学实践和经验简单地谈谈“相对论”的中学教法。一、“狭义相对论”的基本原理是什么1.相对性原理:在所有的惯性系中,物理学上的基本定律是相同的。2.光速不变原理:在所有的惯性系中,真空中的光速具有相同的量值c。所谓相对性原理是指所有物理学的基本规律在不同的惯性系中具有相同的形式。所谓光速不变原理是指光的传播速度与所选择的参考系无关。在同一参考系中,光速与光传播的方向以及光源是否运…     

巧选参照系,妙用惯性力(高一、高三)

描述物体的运动,可以根据研究问题的需要选择参照系,但是要注意:牛顿第一定律并非对任何参照系都成立.它成立的参照系,叫做惯性参照系,简称惯性系.反之,称为非惯性系.一切相对于惯性系加速运动的参照系都是非惯性系.在非惯性系中,引入惯性力的概念后,就可以利用牛顿第二定律的形式解决动力学问题.惯性力源于物体的惯性,是物体惯性在非惯性系中的体现.不过惯性力是一种假想的力,实际上并不存在.     

浅析非惯性系中的一些物理现象及简单应用

高中《物理》第一册 (试验修订本·必修 )第三章“牛顿运动定律”中讲述了有关惯性系和非惯性系的内容 ,尽管是选学知识 ,但从拓宽学生知识面来说 ,有必要探讨非惯性系中的一些物理现象及简单应用 .首先要明确什么是惯性系和非惯性系 .为确定某物体的位置和描述该物质的运动而选作标准的另一个不变形的物体或相对位置保持不变的物体系叫做参考系 .参考系分为惯性系和非惯性系 ,对牛顿运动定律成立的参考系称为惯性参考系 ,简称惯性系 .相对于惯性系做匀速直线运动的参考系也是惯性系 ,相对于惯性系做加速运动或转动的参考系称为非惯性参考系…     

运用动量守恒定律解题时应注意的几个问题

在应用动量守恒定律解题时,各个物体的速度应该是相对于同一惯性系的速度,在变换相对速度时还要注意同时性。本文将通过具体例子的分析,予以说明。例一,质量为M的大炮静止在光滑地面上,炮口的仰角为α。若大炮打出一颗质量为m的炮弹,炮弹出炮口时对地面的速度为V。若不计空气阻力,求炮弹的水平射程。解答:打出炮口的炮弹是一个斜抛物体,其水平射程可用公式:S=V~2sin2θ/g进行计算,