浅析“惯性力”与非惯性系动力学方程

在动力学中对惯性力的理解是一个需要十分重视的问题.我们知道牛顿运动定律只适用于惯性系,在非惯性参照系中是不成立的.可是不管我们处在什么样的参照系中总是习惯于用牛顿运动定律来研究力和加速度之间的问题.所以为了使牛顿运动定律在非惯性系中仍然能够形式上成立,人为地引入了所谓的“惯性力”.如图1所示,在以加速度a前进的火车上用一细绳悬挂一个质量为m的小球,小球相对火车静止时,细绳与竖直方向的夹角为α.对于这种现象在惯性系中的观察者(如站在铁轨两旁的人)看来,小球受到绳的张力(?)及重力(?)作用,其合力假设为(?)并沿水平方向,故,据牛顿第二定律可知小球跟随火车以加速度a前进.但是,对于火车上的观察者来说,情形就不同了.他看到的是小球受到绳的张力及重力作用,其合力沿水平方向,但小球却保持相对静止,不符合牛顿运动定律.因此,他为了解释这种现象,不得不假设小球在水平方向还受另一个力(?)的作用,如图2所示.且(?)与(?)大小相等方向相反,即(?)=-(?).小球在绳的张力(?)、重力(?)及我们人为引入的力(?)作用下保持相对静止.非惯性系中的     

角动量定理对瞬心成立的条件

角动量定理是研究转动问题的基本规律,在质心参照系中,角动量定理与惯性系中形式相同,在许多问题中应用对瞬心的角动量定理求解问题更为方便.下面给出角动量定理对瞬心成立的条件,并给予证明.     

物理学专业力学课程研究与改革

力学是物理学最完美,也是最古老的学科,同时经典力学也是整个物理学大厦的基石。然而,在新形势下,理科力学各门课程在课程体系、教学思想、教学内容、教学方法等方面面临挑战。为培养适应新世纪科技发展新人才,拓宽学生知识面,以适应不同专业及工作变化的需要,力学课程改革成为摆在我们面前的一个重要课题。     

内力对质点组质心运动的影响

在一般力学教材中,均强调内力不改变质点组质心的速度.实际上,内力在一定条件下,也会对质心的速度产生一定影响.     

关于刚体无滑滚动的教学探讨

针对刚体无滑滚动普遍存在的“静摩擦力方向难判断,大小难计算,约束方程难写”等问题进行分析和探讨,给出判断静摩擦力方向的不同方法,静摩擦力大小的计算方法,并进一步探讨无滑滚动中静摩擦力的做功问题和无滑滚动的条件问题,以期对学生学习刚体力学内容有所帮助.     

物理学本科毕业论文教学中选题环节的研究

针对我院物理学专业本科毕业论文普遍存在的“选题不当,实践性工作不多,整体水平不高”的问题进行探索和分析。立足我院实际,针对论文选题这一关键环节提出“开拓视野拟题,科学合理把关,因材施教指导”的方针,并结合教学实际进行分析探索,以期对提高我院本科毕业论文教学质量起到一定的借鉴作用。     

浅谈图象面积在热学习题教学中的应用

数学是研究物理学的重要工具,如果能很好地、巧妙地应用数学公式和图象,在物理解题中往往能起到事半功倍的成效。本文是我们在进行热学教学中的一点体会,试图对热学课中有关图象面积教学进行初探,以期收到抛砖引玉之效果。 一、f(v)——v图中的面积 师专热学教材中,分子运动论部分的主要统计规律之一是麦克斯韦速率分布律。在平衡态下,气体分子按速率的分布为是分布在速率区间v～v dv内的分子数占总分子数的比率。称为麦克斯韦速率分布函数,其中,m是分子质量,K是玻尔兹曼常数,T是系统的温度,v是分子质心热运动的速率。 要掌握麦克斯韦分布律,必须搞清麦克斯韦速率分布函数的性质。其性质如下: (1)满足归一化条件 (2)f(v)存在一极大值,将该极大值对应的速率称为最可几速率Vp。其物理意义是把分子速率分成许多相等的小区间,则Vp所在区间内的分子数占总分子数的比率最大,并且可求出 (3)分布函数与分子质量和系统的温度有关。相同温度下,分子质量大的气体中速率小的分子多,而对伺种气体,温度越高,气体中速率大的分子数越多。 这些性质如果通过有关计算来详明,往往会遇到特殊函数,甚至误差函数的运算,这对师专学生来说无疑是困难的。为此我们从f(v)—v图象面积着手,澄清每一块面积的物理意义,让学     

关于角速度矢量的教学研究

角速度在刚体力学中是一个最基本,最重要的概念,是建立欧拉运动学力程的基础,然而对于初学理论力学的人来说,认为角速度是一矢量是毫无疑问的,其实这只是在普通力学中形成的一种映象罢了。因为在普通力学中研究了刚体的最基本的运动形式,即刚体的定轴转动和平面平行运动。在这两种运动中,角速度的方向始终是不变的,它是不是一个矢量对研究刚体的运动关系不大,只要把它看成是一个有方向的量即可。但是在研究刚体的定点转动中,只对角速度作出这样的要求已是不适应研究的需要,必须明确提出它是一个矢量。作为教学上的一种尝试,本文将从力学整体上加以考察,讨沦刚体运动中角速度这一重要概念的引入及其应用等,以求教于广大同仁。     

关于质心坐标系特殊性的教学研究

质点组的运动定理在质心坐标系中具有与惯性系中相同的形式,在教学中对这一特殊性应给予充分重视,并加强这一方面的应用.