久久国产成人av_抖音国产毛片_a片网站免费观看_A片无码播放手机在线观看,色五月在线观看,亚洲精品m在线观看,女人自慰的免费网址,悠悠在线观看精品视频,一级日本片免费的,亚洲精品久,国产精品成人久久久久久久

分享

為什么用速度來度量運(yùn)動,?

 汐鈺文藝范 2016-12-09

物理小識


在十七至十八世紀(jì),,由于“力”的概念不是完全確定的,對于力的各種效應(yīng)以及與之相應(yīng)的各個物理量的意義和使用范圍也是不清楚的,,因而引起笛卡爾學(xué)派和萊布尼茨學(xué)派關(guān)于物體運(yùn)動的力的正確表示方法的曠日持久的一場爭論,。


所謂“運(yùn)動的力”,,就是指一個正在運(yùn)動的物體所具有的使另一物體運(yùn)動的能力,,如推開它或迫使它向前運(yùn)動,或者運(yùn)動物體克服障礙和阻力的能力,。那么,,這個力決定于哪些量呢?笛卡爾學(xué)派從他們所發(fā)現(xiàn)的運(yùn)動量守恒的基本定律出發(fā),,認(rèn)為應(yīng)該把物體的質(zhì)量和速度的乘積作為“力”或物體的“運(yùn)動量”的量度,。 1687年,牛頓在他的《原理》中明確提出了動量的定義,,并且通過他所總結(jié)的第二定律提示出在物體的相互作用中,,正是動量這個物理量反映著物體運(yùn)動變化的客觀效果。這樣,,把動量作為運(yùn)動的量度,,一度得到了科學(xué)界的普遍承認(rèn)。


1686年,,萊布尼茨在他的論文《關(guān)于笛卡爾和其他人在確定物體的運(yùn)動力中的錯誤的簡要論證》中對笛卡爾學(xué)派的這個量度提出了批判,。他認(rèn)為:“力必須由它所產(chǎn)生的效果來衡量,例如用它能將一個重物舉起的高度來衡量,,……而不是用它傳給另一物體的速度來衡量”,。他由此得出,應(yīng)該用量值mv2而不是用mv來量度物體運(yùn)動的力,。


萊布尼茨論證的要點(diǎn)是:當(dāng)質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)處降落下來時,,他就獲得了運(yùn)動力,如果使它的運(yùn)動方向反過來,,它就能重新上升到高h(yuǎn)處,;這個同樣的力將能把質(zhì)量m/n的物體送到高nh處,這兩個物體降落下來時,,獲得的運(yùn)動力必然相等,。但是,根據(jù)伽利略的落體定律,如果第一個物體下落到地面時的速度為v,,則第二個物體的速度為v,,而按照笛卡爾的量度計(jì)算得到的即兩物體落下時獲得的運(yùn)動量不相等。而按照萊布尼茨的量度,,則有它表明上述兩物體落下時有相等的運(yùn)動量,。


萊布尼茨由此得出結(jié)論:笛卡爾提出的運(yùn)動的量度是同落體定律相矛盾的,所以mv不適宜充作運(yùn)動的量度,,mv2才是運(yùn)動的真正量度,。后來根據(jù)科里奧利的建議以mv2/2代替mv2,這就是后來所說的運(yùn)動物體的動能,。萊布尼茨也看到了笛卡爾提出的運(yùn)動的量度在某些情況下是適用的,。例如在杠桿、滑輪,、輪軸等簡單機(jī)械裝置中,,研究平衡的情況時,mv作為量度是正確的,。因此在1696年萊布尼茨指出,,運(yùn)動有兩種量度,這是因?yàn)椤皠恿Α庇袃煞N,,一種是 “死力”,,即相對靜止的物體間的力,如吊繩的拉力,,桌面的支撐力等,,“死力”可用物體的質(zhì)量和該物體由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入運(yùn)動狀態(tài)時所獲得的速度的乘積來量度, 所以,,動量是“死力”的量度,。另一種動力是“活力”,mv2就是物體的“活力”,,物體正是由于自身具有這種“活力”,,才成為活動的、永不停止的,;而且在自然界中真正守恒的東西正是總的“活力”,。和笛卡爾一樣,萊布尼茨也相信宇宙中力的總量必須保持不變,,不過他認(rèn)為應(yīng)該用mv2表示這個力,。萊布尼茨也看到, 在有些情況下,,如非完全彈性碰撞中活力會減少,,但他認(rèn)為,,實(shí)際上活力并沒有損失,而只是被物體內(nèi)部的微小粒子吸收了,,微粒的活力增加了,。這個思想是深刻的,可惜他沒有進(jìn)一步地說明,。


萊布尼茨的發(fā)現(xiàn)是有重大意義的,。第一,他提出的兩種運(yùn)動量度的矛盾,,打破了把mv看作是運(yùn)動的唯一的量度的傳統(tǒng)觀念,,促進(jìn)了關(guān)于運(yùn)動的量度問題的研究;第二,,他所推崇的新的物理量mv2其實(shí)際超出了對機(jī)械運(yùn)動進(jìn)行研究的范圍,。


兩種量度的爭論,持續(xù)了半個世紀(jì)之久,,不少著名的數(shù)理學(xué)家都參加到爭論中去,。1743年,法國力學(xué)家達(dá)朗貝爾在他的《動力學(xué)論》的序言里,,指出了兩種量度的等價性,宣布對爭論作出“最后的判決”,。他指出,,“運(yùn)動物體的力”只能用物體克服障礙的能力來表示。他把“障礙”分為三類,,第一類是“不能克服的障礙”,,它“完全消滅一切運(yùn)動”,所以無論物體的動量或活力如何變化,,都不能由這種障礙上表現(xiàn)出來,,“它們不能以任何尺度來給力下定義”;第二類是“其阻抗足以使運(yùn)動停止(而且是在一瞬間做到這一點(diǎn)的)障礙”,,即平衡的情況,。這時物體克服障礙的能力和物體的動量成正比,所以動量可用來作為“運(yùn)動物體 的力”的量度,;第三類障礙是逐漸使運(yùn)動停止的減速運(yùn)動情況,,“作用是由直到運(yùn)動完全消失時為止所通過的那段距離表現(xiàn)出來的,而這種作用與速度平方成正比”,,因而,,活力可作為“運(yùn)動物體的力”的量度。由此達(dá)朗貝爾作出結(jié)論:“如果力的量度在平衡狀態(tài)中和在減速運(yùn)動中有所不同,,這又有什么不方便呢,?”這個“判決”指出了兩種量度都有效,,同時,達(dá)蘭貝爾也模糊地談到了動量的變化和力的作用時間有關(guān),,活力的變化則與物體運(yùn)動的距離有關(guān),。


十九世紀(jì)中葉以后,自然科學(xué)家們?nèi)匀粵]有從運(yùn)動量度的這場爭論的混亂中完全擺脫出來,。恩格斯根據(jù)自然科學(xué)的最新成就,,尤其是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn),提示了兩種量度的本質(zhì)區(qū)別,。恩格斯指出,,在不發(fā)生機(jī)械運(yùn)動“消失”而產(chǎn)生其他形式的運(yùn)動的情況下(如在簡單機(jī)械的平衡條件下的運(yùn)動傳遞,完全彈性碰撞的運(yùn)動傳遞等),,運(yùn)動的傳遞和變化都可以用動量mv去量度,。就是說,“mv表現(xiàn)為簡單移動的,,從而是持續(xù)的機(jī)械運(yùn)動的量度”但當(dāng)發(fā)生了機(jī)械運(yùn)動“消失”而其他形式的運(yùn)動產(chǎn)生,,即機(jī)械能和其他形式的能(包括位能、熱能,、電磁能,、化學(xué)能)相互轉(zhuǎn)化的過程,在所有這些情況中,,都應(yīng)以mv2/2去量度,。在這里,mv2表現(xiàn)為已經(jīng)消失了的機(jī)械運(yùn)動的量度,。


這樣,,恩格斯便得出結(jié)論說:機(jī)械運(yùn)動確實(shí)有兩種量度,每一種量度適用于某個界限十分明確的范圍之內(nèi)的一系列現(xiàn)象,。一句話,,mv是以機(jī)械運(yùn)動來量度的機(jī)械運(yùn)動,mv2/2是以機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)化為定量的其他形式的運(yùn)動的能力來量度的機(jī)械運(yùn)動,。


實(shí)際上,,動量和動能這兩種量度,性質(zhì)不同,,適用范圍也不同,,所以互不矛盾。至于,,兩種量度問題的更深入一步的解決,,則是愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對論之后的事情了。


來源:物理小識

    本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,,不代表本站觀點(diǎn),。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,,謹(jǐn)防詐騙,。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點(diǎn)擊一鍵舉報,。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多