早教吧作业答案频道 -->物理-->
在变加速直线运动下,牛顿第二定律还适用吗?一楼谢谢了!您的回答罗嗦了,而且不知道您的哪一部分说的是问题的答案。我刚做的题说明了可以用,还是不知道为什么。
题目详情
在变加速直线运动下,牛顿第二定律还适用吗?
一楼 谢谢了!
您的回答罗嗦了,而且不知道您的哪一部分说的是问题的答案。我刚做的题说明了 可以用,还是不知道为什么。
一楼 谢谢了!
您的回答罗嗦了,而且不知道您的哪一部分说的是问题的答案。我刚做的题说明了 可以用,还是不知道为什么。
▼优质解答
答案和解析
适用.
[编辑本段]牛顿第二定律的适用范围
1.当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波长相比拟时,由于测不准原理,物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了,因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解.也就是说经典的描述方法由于测不准原理已经失效或者需要修改.量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量(或速度)的概念来描述物体的状态,用薛定谔方程代替牛顿动力学方程(即含有力场具体形式的牛顿第二定律).
用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息,但是我们可以知道位置和动量的概率分布,测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系.
2.由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因而当物体做高速移动时需要修改力,速度,等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同.
但我们仍可以引入“惯性”使牛顿第二定律的表示形式在非惯性系中使用.
例如:如果有一相对地面以加速度为a做直线运动的车厢,车厢地板上放有质量为m的小球,设小球所受的合外力为F,相对车厢的加速度为a',以车厢为参考系,显然牛顿运动定律不成立.即
F=ma'不成立
若以地面为参考系,可得
F=ma对地
式中,a对地是小球相对地面的加速度.由运动的相对性可知
a对地=a+a'
将此式带入上式,有
F=m(a+a')=ma+ma'
则有 F+(-ma)=ma'
故此时,引入Fo=-ma,称为惯性力,则F+Fo=ma'
此即为在非惯性系中使用的牛顿第二定律的表达形式.
由此,在非惯性系中应用牛顿第二定律时,除了真正的和外力外,还必须引入惯性力Fo=-ma,它的方向与非惯性系相对惯性系(地面)的加速度a的方向相反,大小等于被研究物体的质量乘以a.
注意:
当物体的质量m一定时,物体所受合外力F与物体的加速度a是成正比的是错误的,因为是合力决定加速度.但当说是物体的质量m一定时,物体的加速度a与物体所受合外力F成正比时则是正确的.
解题技巧:
应用牛顿第二定律解题时,首先分析受力情况,运动图景,列出各个方向(一般为正交分解)的受力的方程与运动方程.
同时,寻找题目中的几何约束条件(如沿绳速度相等等)列出约束方程.联立各方程得到物体的运动学方程,然后依据题目要求积分求出位移、速度等.
结论
因为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,所以在物理学上有一道满常用公式.公式为:
其中p为动量,m为质量,v为速率,t为时间,d为微分算符.由于在非相对论情形下,近乎零,所以,常简写作
[编辑本段]牛顿第二定律的适用范围
1.当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波长相比拟时,由于测不准原理,物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了,因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解.也就是说经典的描述方法由于测不准原理已经失效或者需要修改.量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量(或速度)的概念来描述物体的状态,用薛定谔方程代替牛顿动力学方程(即含有力场具体形式的牛顿第二定律).
用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息,但是我们可以知道位置和动量的概率分布,测不准原理对测量精度的限制就在于两者的概率分布上有一个确定的关系.
2.由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因而当物体做高速移动时需要修改力,速度,等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同.
但我们仍可以引入“惯性”使牛顿第二定律的表示形式在非惯性系中使用.
例如:如果有一相对地面以加速度为a做直线运动的车厢,车厢地板上放有质量为m的小球,设小球所受的合外力为F,相对车厢的加速度为a',以车厢为参考系,显然牛顿运动定律不成立.即
F=ma'不成立
若以地面为参考系,可得
F=ma对地
式中,a对地是小球相对地面的加速度.由运动的相对性可知
a对地=a+a'
将此式带入上式,有
F=m(a+a')=ma+ma'
则有 F+(-ma)=ma'
故此时,引入Fo=-ma,称为惯性力,则F+Fo=ma'
此即为在非惯性系中使用的牛顿第二定律的表达形式.
由此,在非惯性系中应用牛顿第二定律时,除了真正的和外力外,还必须引入惯性力Fo=-ma,它的方向与非惯性系相对惯性系(地面)的加速度a的方向相反,大小等于被研究物体的质量乘以a.
注意:
当物体的质量m一定时,物体所受合外力F与物体的加速度a是成正比的是错误的,因为是合力决定加速度.但当说是物体的质量m一定时,物体的加速度a与物体所受合外力F成正比时则是正确的.
解题技巧:
应用牛顿第二定律解题时,首先分析受力情况,运动图景,列出各个方向(一般为正交分解)的受力的方程与运动方程.
同时,寻找题目中的几何约束条件(如沿绳速度相等等)列出约束方程.联立各方程得到物体的运动学方程,然后依据题目要求积分求出位移、速度等.
结论
因为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,所以在物理学上有一道满常用公式.公式为:
其中p为动量,m为质量,v为速率,t为时间,d为微分算符.由于在非相对论情形下,近乎零,所以,常简写作
看了在变加速直线运动下,牛顿第二定...的网友还看了以下:
关于炸油条的问题炸油条的油炸多长时间,就会产生对人体有害的物质?温度达到多少摄氏度就会产生对人体有 2020-05-14 …
更加用英语怎么说context:我没想到……更加没想到……这个更加怎么说,用more吗?还是什么? 2020-05-15 …
草虫的村落课后练习想一想随着作者的目光,你在“草虫的村落”看到些什么印象最深的有哪些?说一说你是从 2020-06-08 …
求几句话,对党组织的认识与了解;为什么加入共产党;为加入党组织自己做了哪方面的准备与学习.一共3个 2020-06-22 …
在英语单词中在后面加上ed,s,es,ly,able.等等的这些后戳是什么意思,哪类单词可以加哪类 2020-07-01 …
在初一到初四学过的英语单词中,有哪些单词的用法是加ing的,哪些是加原型什么单词都可以,例如,pl 2020-07-21 …
ilikeswimmingswimming为什么非要加ing不加哪里错ilikeswimmingsw 2020-10-30 …
1、建国以来,我国的农业发展取得了哪些重要的成就?目前存在的主要问题有哪些?2、近几年,5月下旬山东 2020-11-23 …
以“我的中国梦”为主题的作文用哪一种表达方式来写最容易上手?说个大概就可以了,主要哪个方向写可以为我 2020-12-12 …
sheanswersmyletters如果要加rarely,能加在哪儿各有什么不同的意思么还有doy 2020-12-17 …