一篇关于动量守恒的论文
王连涛
(大连大学物理系大连1 16622)
动量守恒定律是物理学的基本定律之一吗?6?8、使用它
解决一些变力问题,如打击、碰撞、爆炸和
变质量问题更方便。牛顿第二定律解
解决这类问题往往表现出无奈,但很多学者都有所领悟。
学生对这个规律的一些基本概念缺乏深刻的理解。
在适用这一法律时,经常会出现一些相同的错误。
我们将这些错误分为两类,并给出了避免它们的方法。
方法不对。
一个
参照系的一致性
动量守恒定律是研究物体动量变化之间的关系
物体动量的大小和方向的关系取决于描述。
身体速度的大小和方向。描述物体运动的速度。
度必须基于参考系统的选择。因此,在应用动态
数量守恒定律研究由几个物体组成的物体系统,每个物体
物体的动量必须在同一个参考系中。
例子:一个质量70公斤的人站在一条船上,船和船是和谐的。
男* * *体重m: 200斤。船还在水上,伙计。
从船头匀速到船尾,距离S=4米。
如果水对船的阻力可以忽略不计,那就请人带着水走太远。
多远?
许多学生很容易做出这样的回答:
让人类的速度为l= .
'
船的速度是2 =(Z是船行驶的距离)。
因为在水平方向不受外力影响,所以
水平面内动量守恒,所以有
M l-(m-m) v2: 0
因为1以船为参照系,2以水为参照物。
根据系统显示。对于不同的参考系,动量守恒定律不成立。
所以上面的等式是错误的。
正确的解决方案应该是:
假设人对船的速度为。
船对水的速度是2,
尚云的
'
解决办法?6?8 ka
= 5)
r & ltWhen =: ln—
R b e nlsinaeo (1)丌 ~.z.trltn," 1-
r & gtR cloud =: l,=一个e
(2)
在螺线管里面。磁场是沿着轴的均匀磁场。
磁场,在螺线管外,磁场与螺线管轴的距离为O。
随着线距的增加,成反比衰减。
2讨论
参考图2,α和螺线管几何形状之间的关系如下:
。n 27rR 1
~/(27 rrn)+1 ~/(2 RRR)+1
(3)
将(3)代入(1)和(2)得到:
& ltr,mu:一些e (4) ~/(27 rrn) 0+1 '
b-0(r & gt;R) B= 0nl e
(r & gtr),结果与一般教科书中给出的结果相同
这只是一种理想化的情况,螺线管的磁场分布。
当n-0时,电流在螺线管壁上轴向流动。
动态,从(4)和(5)获得:
一个F0 (r
1L 2 rr(,& gtr、吗?6?八
结果与长直载流空心圆柱体的磁场分布一致。
当标尺为1 +0,= 1 E时,相当于无限长。
载流直导线的磁场。
从以上分析可以看出,公式(4)和(5)是在几种特殊情况下使用的。
与相应的磁场电流分布是一致的,因此可以认为
这两个公式是长直密绕螺线管在整个空间中磁场的精确解。
现代物理知识
位移和变形
陈记德
(武汉中国地质大学)
利川
湖北430074)
位移和变形是两个既有联系又有区别的概念。
读,变形是标量,位移是矢量。
在外力的作用下,物体中各点的位置应该是
变化,这个位置的变化叫做位移。位移可分为
刚性位移和变形位移。如果任何两个物体
点的相对位置没有变化,那么此时就说物体的位移。
对于刚性位移,例如,在理论力学中,当刚体平移或
旋转过程中的位移是刚性位移。如果任何两个物体
一个点的相对位置发生了变化,那么此时物体的位置
位移称为变形位移,如材料力学中研究的对象。
体积位移是与线应变或角应变有关的变形位移。
在材料力学中,位移和变形是两个概念。
经常相继出现,例如,在轴向拉伸和轴向压缩中
变形是由虎克定律得到的,但在习题中往往是必须的
计算拉压杆杆端的位移;在等直圆轴的扭转中,
它的变形是用扭转角来衡量的,但扭转角本身是
是角位移;在梁的平面弯曲中,它的变形应该是梁状的。
挠度曲线的曲率,但由于曲率难以测量,所以通常
挠度和转角这两个位移用来反映梁的变化。
形状。
在弹性力学中,变形和位移用几何方程表示。
空间问题的几何方程是
a u a1L a 1l
e y +
a1l a u}
ey y +
阿特尔涅
e y" +
根据几何方程,当物体中一点的位移分量完成时
当完全确定时,应变分量也被完全确定,因为应变
是位移的微分形式;但是当应变分量被完全确定时
,位移分量可能解决不了,因为这个。
除了纯变形位移,物体的位移也可以是
可以包含刚性位移。
人类对水的速度是,
根据速度合成原理,有3= 1-2,
选择水作为参照系,应用动量守恒定律,有
My3-(m-ra) 2 = 0
求解上面两个方程
2 1
因为= VL-V: = VL-ra =穆丹奥
人们在t时间内走到水边的距离是
s .: = 5= ×4:2-6(
第二,即时性
动量守恒定律经常研究物理系统的动量。
T在某一时刻的变化关系就是动量守恒定律。
一次Ko=0
总数。必须同时是动量向量。
这就是动量守恒定律的瞬时性。忽略这一点。
会造成根本性的错误。
举个例子:
平静的水面上,有一只胳膊肘大的小船。
补充(200年)
速度是匀速移动的。今天,质量为ra的物体作为相位。
对于ship/d,速度向后抛。抛完就问船速。
什么程度?
对于这个问题,大部分同学都能正确选择水。
是参照系。因为水平方向没有力,因为
可以用动量守恒定律。
我发现学生可以写出以下两个方程:
Mv = (Mv=(M —ra) +ra (a u)
或者mv = (m-ra)+ra ('-u)
其中表示物体抛出后船的速度。从观察角度来看,
这两个方程的区别是物体抛向水中的速度。
程度是有区别的。显然,前面的等式是错误的。
原因是忽略了动量的“瞬时性”,因为它是被
投掷动作完成前船和物体的速度。
两者,即当船速不变时,物体与船之间的相位
是的,速度为零。物体抛出的瞬间,船速发生变化。
因为,与此同时,物体获得了与船的相对N。
速度。
=+u .用于求解上面的第二个方程。
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