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  • 【知识点】火车参考系中球层次的背景和惯性系对比

    牛顿定律:背景和限制 在这个多媒体课程 Physclips 的第 5 章中介绍了牛顿定律。此页面提供了深入的背景。特别指出了牛顿定律的理论基础和局限性。

    牛顿定律的不同形式

    牛顿第二定律:物体速度的变化与其所承受的外力成正比,速度变化的方向与外力的方向相同。

    牛顿第三定律:对于每一个动作,总是有一个相等和相反的反应:或者两个物体之间的相互作用总是相等和相反的。牛顿定律的方程形式

    如果 F = 0,则这里得到第一定律。

    正如我们之前提到的,成对出现的力加起来为零。例如,我对椅子施加的力等于椅子对我施加的力,或者地球对月球的引力等于月球对地球的引力。或者更一般地,对于对象 1 和 2,两者之间的任何交互

    对于有限体积的物体,人们可能会问加速度是什么意思。其中,a 是其质心的加速度。我们将在 Physclips 的质心元素中讨论这一点。此外,我们还将在动量和能量单位中接触到更一般形式的牛顿定律。

    牛顿定律适用吗?惯性系与非惯性系的牛顿定律能否用于不同的惯性系?

    在火车站参考系中,列车在任意一点的速度为v。对时间积分,可以得出它的位置r在这里是r0,积分常数,也就是t=0时列车的位置。 ((有关这方面的复习,请参阅微积分和向量简介。)特别是,我们可以写这描述了在车站的参考系中获得的火车参考系原点的时间相关位置。让我们看看在火车站参考系中球的位置r,以及在火车参考系中球的位置r’。r关于时间的导数是火车参考系中的速度车站,我们在这里称为 u(我们用 v 表示火车的速度。u 对时间的导数是 a,火车站参考系中的加速度。

    现在让我们将 r 与 r’ 及其导数联系起来,记住 r’ 是相对于 x’, y’ 参考系的。

    我们假设火车相对于火车站没有速度变化,所以v对时间的导数为零。这给了我们一个重要的结果

    雇主观察日记系列文_两个惯性系中的观察者o和_苏系t34和中系t34哪个好

    换句话说,两个观察者将获得相同的加速度值。因此,如果火车站是一个惯性系,那么 a = F/m,其中 m 是球的质量,F 是作用在球上的合力。

    如果两个观察者一致认为力和质量相同,即他们将得到相同的 F 和 m 值,而我们之前已经看到两者的加速度值相同:a=a’。因此,相对于惯性系作匀速运动的参考系也是惯性系。

    这里我们不提前面的另一个假设,它与时间的推导有关。我们在两个参考帧中默认为相同的时间。如果你不注意这个假设也没关系 – 从牛顿到爱因斯坦的时期从未注意到它。但是,在研究相对论时必须考虑到这个假设两个惯性系中的观察者o和,这就是我们在 Relativity 网站上所做的。F=ma: F 有定义吗?m 定义了吗?这是物理定律吗?能代表三法吗?什么是F?

    在这张图中(来自关于电和磁的背景页面),我们用电相互作用来解释观察到的现象,但解释本身也取决于重力和弦张力模型。

    力有时在模型中被描述为作用于一段距离或穿过一个场(两者在逻辑上是等价的)。正如我们在能量单元中所展示的,势能的分布可以在不使用力的情况下进行建模。在大多数情况下,这些不同的模型在逻辑上几乎是等价的。(但在过去,一些哲学家认为图片不同:牛顿图看起来像因果关系,而汉密尔顿的能量图看起来更像目的。)

    雇主观察日记系列文_苏系t34和中系t34哪个好_两个惯性系中的观察者o和

    在非常小的尺度上,通过分析虚拟粒子的交换来研究力。通常在非常小的尺度下,力参数在模型中不是很有用,因为在这个尺度上很难定义位置、速度和加速度。有关详细信息,请参阅不确定性原则。什么是米?是的,但是 m 到底是什么?如果 m 发生变化怎么办?

    对于恒定质量,这个表达式当然可以简化为熟悉的 F = ma。我们将在动量单元中讨论这个问题。在许多情况下两个惯性系中的观察者o和,可以忽略第二项。但请记住,有一些示例可以使用此等式。牛顿第三定律

    在动量单元中,我们引入了更一般的定律,其中包括牛顿三大定律:动量守恒定律:

    在我们目前看来,这个更普遍的规律是完全正确的。它是真的还有一个更奇怪的原因。: 请参见。但正如如果 m 变化 F = ma 不适用,我们必须指出,如果忽略某些影响,牛顿第三定律不适用。

    例如,我们考虑两个移动电荷之间的磁相互作用,通常这些力的总和不为零。在这种情况下,还必须考虑电荷加速引起的相对论效应和辐射动量。

    结论 牛顿定律与保龄球和弹簧的一个例子:Circe 和圆周运动

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