力学论文范例(3篇)
力学论文范文
一、从全局观点分析力学部分教材
从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材.
1.力学教材的基本知识结构
牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念.
物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础.
2.物理思维方式
思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式.
在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力.
第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法.
第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法.
第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的.
“振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论.
3.数学是表达物理学规律最精确的语言
在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算.
在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识.
机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键.
二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力
物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木.
1.系统化结构化的教学
在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围.
2.培养学生的独立实验能力和自学能力
要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力.
力学论文范文
关于高校社会工作专业学生的就业压力成因及对策分析论文论文关键词:社会工作社会工作专业就业压力论文论文摘要:文章从社会的普遍现实、高校社会工作专业的建设与发展方面剖析其原因并提出相应的对策。随着工业化、城市化的急速发展,社会问题、社会矛盾不断增多,社会工作的需求越来越大。随着需求量的增大,各高等院校相继开办了社会工作本科教育。据悉,截至2005年8月,我国大陆地区已有170所大学开办社会工作本科教育,还有数十所学校开办社会工作专科教育。然而,目前各高校社工毕业生的就业压力大,就业形势不容乐观。据了解,广州最早开设此专业的华南农业大学,2003年首批81名社工系本科毕业生从事“专业对口”工作的不到10%,有70多人找不到社工岗位转了行。①据了解,2005年中山大学毕业的30多名首批社工系学生中,3名进了广州市社会福利院等单位工作,成为“专业社工",2名留在社工系工作,5名考入社工系硕士班,其余20多名全部“转了行"。②那么是什么原因导致了社会工作专业快速建设与社会工作专业毕业生就业压力之间的巨大反差和错位。我们从三个方面来加以深入剖析:一、社会的普遍现实1.社会宣传力度不够,社会工作专业尚未得到社会大众的了解、认识。对于一个新兴的职业,需要社会广泛地宣传,而目前这方面的工作做的相当少。不仅仅是社会媒体的宣传力度不够,而我们社会工作者主体(学校、教师、工作人员、学生等)自身的宣传力度也很薄弱。现在像《社会工作》这样的社会工作专业期刊寥寥无几,而且只有屈指可数的学术期刊才开辟了社会工作栏目,大众媒体则更少涉及社会工作,只是在部分地区做得稍好些,如北京、上海、广州等地区。而且社会工作者主体,如高校的社会工作教师很少写有关社会工作的科普文章来普及社工理念,社会工作者开展的活动也不多,其提供的服务的社会效益不够明显,无法吸引媒体的注意,这些都影响了社会工作的宣传。因此,社会工作这项职业究竟是做什么的,很多社会成员都不了解,而且不被认为是一项职业。社会大众不知道这个职业可以为他们提供什么样的服务,对社会有什么样的贡献,其重要性何在。很多人只是从字面上曲解社会工作,认为就是人们在本职工作之外所做的、不计报酬的其他为社会做的服务工作,只需要爱心,不需要专门知识和技巧。因此,政府及媒体应该加大对社会工作的宣传,使人们了解这个行业,知道它是做什么的,能为人们提供哪些服务等,充分利用这个行业为社会服务。除了外界进行宣传外,还需要我们社会工作者自身宣传,通过自身的专业素养和专业服务来获得社会的认可,树立专业权威的形象。通过两方面的共同努力增加社会对社会工作的认知度和接纳度,增强政府和公众的全方位的认同。2.社会工作职业化过程任重道远。2011年7月1日,国家劳动和社会保障部颁布了第九批国家职业标准,社会工作者的职业标准正式公布。这完成了社会工作职业入口的规范建立,对社会工作的改变起了一定的作用,但是从资格的认证到岗位的对接却是一个漫长而艰辛的过程。虽然政府
力学论文范文篇3
牛顿力学基础改革提纲
马英卓
提要:
牛顿力学由于爱因斯坦注意了“落体失重”现象而建立的理论,有动摇牛顿力学基础的意义。当我又注意了“受力物体质量内部的压强梯度”现象时,抽象建立出关于物体内部新的空间概念及其物理量后,就补充了爱因斯坦的理论里只建立了“广义惯性运动”的方程,而缺“广义惯性力”的方程的缺憾,由此,总结出了新的原理(定律)系统,牛顿力学基础改革应该是阶段性的完成了。至于用此新基本定律怎么协调牛顿力学的机械能部分,还没有深入探讨。
【关键词】牛顿力学;引力;等效原理;参考系。
一、前言
我在7年前,在互联网上发表了若干关于牛顿力学基础变革的文章,到现在我写此文章的时候,有许多关于物理论文的网站都在陆续转载我的文章,而且有的人还问我:什么时候写出系统的书来。由于我一直独立地搞比较复杂的技术装备研发工作(不搞我就没有饭吃),就没有时间与精力写比较详细的系统的此内容的书来。又由于在有生之年,我也可能来不及写出比较系统的书来。所以,我就先写一个提纲性质的文章,以对我以前其内容比较分散的多篇文章,提供补充与导读。也许我来不及写出系统的专著就离开这个世界,那么,我想,后人就可以根据我的此文章及其它文章,会写出比较系统内容的书来的。
可以说,牛顿力学如果不涉及“引力”方面的内容,应该是个相当的完整与自洽的原理性的理论体系。问题是,引力问题实在是与牛顿力学不可分割的方面(都是同样的物体概念、同样的质量概念),不能把引力某个方面的问题与牛顿力学分割开来。但是,引力问题的牛顿表述,实在是存在许多的不自洽的方面。问题出在哪些方面?其根源在哪里?这是应该清醒地认识到的。爱因斯坦对一个“落体失重”现象与经验事实的注意,引发了牛顿力学基础变革的导火索,然而,遗憾的是爱因斯坦没有完成其基础的最后的变革。为什么爱因斯坦没有完成如此的变革?问题出在哪里?这也是要深入的考察的。我对此方面的问题,进行了长期的探索与考察,我自己认为基本上解决了此方面的许多的问题。下面,我就用提纲性质来阐述此方面的内容。看此提纲的内容应该随时参考我在网上的有关的多篇文章(见后面的参考文献),因为那里可以得到其中提纲里说的有的具体内容。
二、牛顿力学的哲学原则前提
(一)属性问题
1、牛顿力学实质就是关于物体“惯性”方面的经典物理学科(区别于实际物体的其他属性的经典物理学科,比如电性质与磁性质等),是属于适用于宏观世界的物理学科(意味整体天体与微观的客体不同性质)
2、a)属性没有大小问题;b)属性是物体由于某个独特特征而本身具有的,属性是在对它物的关系中体现出来,不同的关系有不同的体现,但是,必须穷举其不同的体现,才可以完全的体现其属性内涵。关系不是属性,关系不决定于属性。像马赫说的什么一个物体的惯性是由宇宙中无数天体关系的总和而决定的说法本身,就是违背了此属性原则。;c)属性没有起源问题(其属性的载体有来源与起源问题)。
3、物体的惯性是由于物体本身有质量的特征而仅是本身具有的属性,它对他物的关系的体现有两个:运动状态(位置关系);惯性力(作用关系)。缺一不可。以往都仅是把惯性用运动状态来说明,而忽视了“惯性力”方面的体现。这是我们对牛顿力学思维要改变及遵循的基本前提之一。物体的惯性与其表现仅与其所处的空间背景的相应的位置有直接的关系。如果说宇宙中其他因素影响,最多也是间接地影响了物体空间背景的物理性质,而间接地影响了物体惯性的“表现”而已。
(二)参考系问题。
1、原则性问题:
a)在牛顿力学方面,我们必须有个抽象的理论思维角度与实际的具体的运用的区分问题,否则,我们的理论思维是混乱的。
b)在抽象的理论思维方面,作为抽象的原理角度,是在一定的条件下,物体的属性有某些对它物关系的体现结果,来说明其属性含义。就是原理的表述结构。
c)在具体的运用理论原理时,往往是寻找其具体的情况是否适合与近似适合原理条件的问题。不能把具体的问题作为抽象的理论角度来对待。
2、参考系是原理的涉及运动方面的描述工具:
a)在理论抽象角度,参考系实际上就是坐标系。
b)具体操作方面,参考系也是涉及物体系统作为参照物来确定其坐标系原点的含义。
c)但是,目前参考系方面的概念,有许多的错误认识。其最大的错误就是把参考系(坐标系)的空间当做了有物理性质的空间,而且可以随着参考系的不同的运动状态或不同形式的坐标系(比如直角坐标系对应牛顿力学空间,曲线坐标对应引力场等),有不同的空间物理性质。这实在是引起物理理论思维混乱的根源之一。
d)所以,必须解决此混乱的问题。在“理论”上,必须重新约定其合理的参考系问题。下面就约定其中的原则。
3、原理抽象角度上的约定:
(1)可以假定在一个有“物理性质的空间背景”(这应该是理论的新基本概念)条件下,再在其中约定一个参考系(坐标系),其参考系作为基准参考系(也是理论的新基本概念)。
(2)单纯的参考系(坐标系)及其内的空间,没有物理性质,仅是几何性质。
(3)只有基准参考系可以代表其物理性质的空间背景。其他的参考系都仅是几何描述工具性质。力学里的原理性质的物理定律,只在其基准参考系中运用是有效的。比如,教材里说的“虚构惯性力”的问题,就是把仅适用于基准参考系下的牛顿第二定律才适用的问题,错误地用于加速系(确定此加速系本身,就是意味在基准参考系的前提下确定的,而此加速系没有物理性质),而出现了“虚构惯性力”的问题。这就是违背了此条的“约定”。
(4)其他参考系里描述的定律,必须变换回基准参考系后,才是原理性质的定律的正确解释(反之可以是推论性质的定律)。比如科里奥利力问题,完全可以用“在牛顿背景空间里“静止”基准坐标系来描述旋转坐标系(没有物理性质),然后,把其物体随着旋转坐标系的相应的运动表述,转化为基准坐标系的表述(坐标系的变换问题),其中的物体的运动状态,就是受力与否的状态,此受力(外力)状态,就有了准确与明确的物理意义。反之,科氏力的公式本身,就可以是原理性质定律的推论性质的公式。
(5)各种形式的坐标系(比如以形式角度的直角坐标系与各种曲线坐标系等)不能对应各种物理性质的空间背景,因为单纯的坐标系没有物理性质。当然,对于某种物理性质的空间背景的基准参考系的确立,也可以选择适合描述的参考系形式,但是,绝不能就以为此参考系本身有物理性质。
(6)参考系问题,就是其原理条件以及操作性的问题,(原理性质的数学公式应该不涉及坐标系的表达形式)所以,涉及实际的具体的运用参考系时,必须是先考察哪些具体的空间状态近似其抽象原理的空间背景条件,来近似的运用。
(7)目前的力学理论里的“惯性参考系”与“非惯性参考系”的概念必须取消。因为它违背了上述的约定的原则。这是目前引起物理理论思维混乱的最重要的根源之一。
(8)对于从一百年来的“是否有绝对参考系及优越参考系”的争论,实在是应该结束了。这是具体情况具体对待的操作性的问题,不是抽象理论的原理问题。至于有没有绝对参考系,也许人为的用某实验装置可以确定其宇宙中的绝对静止点。但是,在一般的情况下,还是没有必要的。
三、牛顿力学核心的认识缺陷(除了引力方面)
1.实际上,现在的牛顿力学有个前提条件,就是在一个隐含的有物理性质的“空间背景”下适用的理论。然而,都忽略了。(所谓的绝对空间的空间背景,有各向同性物理性质。只有在引力场作为空间背景与其对比,才有此明确的认识。)
2.牛顿力学,现在的教材都把真正的“惯性力”给取消了,严重地影响了对其全面的准确的实质性的认识。惯性力是由于物体本是惯性的原因,对它物(外力)的直接作用。或者说,是对外力的反作用力。(这是目前教材里最关键的没有认识到的问题,这是引起学生认为力学难学的关键根源之一。没有“惯性力”的真实认识的牛顿力学,无论如何都是最大的缺憾。因为你已经讲了“惯性”,怎么没有“惯性力”?惯性不仅仅体现在惯性运动上,也必须有惯性力(非惯性运动)的因素,才可以真正的全面的认识与理解“惯性”。(牛顿力学就是关于惯性的力学)
3.牛顿力学三定律是其理论的原理性质的核心定律。
a)其中的第一定律是对惯性的语言描述的性质(包含有外力方面的内容,但是以往都忽略了此方面,这是一个“硬币”的两面,缺一不可。惯性有被动与主动的对立统一性。这方面的问题,在以前我的文章里已经说过了);
b)而第二定律是对第一定律的数学表述性质(最重要的,目前还没有认为第二定律就是:“合外力(不为零)是用物体的惯性力—ma来量度的”实质认识。)(也包含了没有外力情况的惯性运动状态内容——加速度a=0.);
c)第三定律,应该是“体系”定律,不专门是属于“惯性”方面,是与其他力学建立联系的定律(外力,可以包含各种性质的力)。
4.牛顿力学里还有惯性离心力与科里奥利力的表现形式,都是属于惯性力。都可以归结于原理性质的惯性力。但是,目前教材里取消惯性离心力是错误的,而科氏力也没有详细的说明是惯性力由于物体的运动状态的参考系特征的不同,而表现出来的不同形式。其中最主要的认识误区就是没有把“惯性力”作为物体本身惯性属性的原因的对外力的反作用力来看的。
四、爱因斯坦突破的局限性
(一)爱因斯坦的突破
作为爱因斯坦一生总是值得激动与高兴的事,就是“发现”了自由落体的“失重”给牛顿力学基础提出的“难题”。此方面我就不多说了,可以看我的相关的文章。其中最大的意义,就是取消了“引力”认识。(引力的本质就是牛顿在没有引力场概念的情况下对重力现象的错误理解,这是历史的局限性造成的。虽然他反对超距的引力存在)。如此的“自由落体失重”现象让爱因斯坦得出了一个结论,这是我几乎在我的每篇文章里都要提到的,爱因斯坦在《狭义与广义相对论的浅说》著作里加重点号的话:“物体的同一性质按照不同的处境或表现为‘惯性’,或表现为‘重性’。”(把重性与惯性联系起来,而把外力性质的“引力”取消了,具有颠覆与改变牛顿力学基础的意义)这正是爱因斯坦所要表达的核心新认识,可惜,到最后也没有完成他想建立新的牛顿力学基础的原理性质的理论。爱因斯坦晚年的哀叹:没有建立一个有用的概念。这说明什么,就是说一个新的原理总是伴随着一个新的基本概念产生的,这才标志着更深入的认识性质。广义相对论是没有找到把此“话”提升为真正的理论原理的表达方式的情况下的畸形理论系统,我就不在此方面赘述了。在我以前的多篇文章里已经大量的说明了。问题的关键就是,当你由此建立了一个新的合理的原理后,还有必要去趟过去由于不明确的认识形成的理论浑水吗!
(二)爱因斯坦的“落体失重”引起的突破的片面性。
1.作为爱因斯坦的那句话,对牛顿力学基础的变革:就是牛顿力学只有一个背景空间,而惯性主要是其空间里的内容。而物体的本身“重性”的体现,当做了外力性质的虚构的“引力”原因。但是,其“不同处境”,就是给了牛顿力学与其原来的背景空间“平权”的另一个具有物理性质的背景空间,就是“引力场”。而把牛顿力学里的物体的原来看来不同的属性(牛顿惯性与重性)归于了一个属性,就是“广义惯性”。所以,用下面来对比一下所做的基础上的变革:
a)牛顿力学是一个空间背景,同一个物体,两个性质(惯性质量与引力质量);
b)而爱因斯坦的改变:就是两个空间背景(牛顿力学均匀空间与重力场空间),同一个物体,一个性质(广义惯性)。
2.仅仅如此的新突破,还是欠缺一个环节,就是可以描述在此不同的背景空间里的“广义惯性运动的不同状态”,但是,缺乏的是,又怎么必须要涉及到“广义惯性力”的不同状态呢?爱因斯坦的广义相对论仅是描述了“广义惯性运动状态”的理论(虽然是在所谓的“光”测地线角度来表达的,而且用复杂的数学工具来建立的方程)。这就是爱因斯坦没有解决的方面。缺一个方程,其方程就是描述“广义惯性力”的。但是,怎么区分“广义惯性运动”与“广义惯性力”在不同的背景空间里的问题,没有解决。而“仅用局域惯性系”(可以化为物体内部空间的小p为零的状态,见后面的说明。)还仅是涉及“广义惯性运动”的方面。对于如此的缺憾,我就在物体内部的空间状态上有了进一步的突破,从而补充了其缺憾。没有此补充,就无法更深入的认识其实质问题。看下面。
五、物体内部空间的基本概念的产生而带来的新突破
1.关于物体内部在受力的情况下的内部空间问题,在此就不多赘述了,见我的名为《受力的物体内部到底发生了什么情况》。我在此节,仅是进一步说明其含义。
2.由于在以前我的文章里,涉及到物体内部空间的符号,是用希腊字母“内ρ”或用“P内”及小p来表示。但是,在没有“受力”的文章发出前,此方面的物理含义是没有详细说清楚的。所以,必须要看此“受力”文章,才可以有进一步的理解。
3.此“内部空间”的界定,必须是指物体有质量部分所占据“空间”。就是因为没有如此的界定,爱因斯坦才在此问题上困惑了一生(见他有关著作的补充附录里显示的如此方面的问题),这是影响他重新建立完整的牛顿力学基础原理理论的一个最主要的障碍。
4.必须有个新的物理量的建立与补充,牛顿力学基础的变革才可以基本完成。这个物理量,就是独立的重力场强度。(引力场强度,原来只用牛顿引力公式的物理量,但仅是经验公式的性质,不是原理性质的物理量)在我以前的文章里通常用大P(或外P)表示,(名称可以成为“坦”)
5.这个“坦”的物理量,也是物体内部空间的物理量(量纲相同)。可以说,实际的重力场强度是不均匀分布的(引力势二阶导不为零),但是,一般的来说,物体内部空间的“坦”可以是均匀分布的。(容易建立相关的许多的数学描述内容)
6.这个物体内部的空间物理量之所以说是独立的,是因为可以直接的建立起抽象的“p内”与具体物体(各种物态)内部状态(压强梯度)的“经验”层次的对应关系。如此的压强梯度可以造成具体的物体内部的许多相应的物理变化,比如,一个惯性运动的玻璃瓶撞上刚物,就破碎了,就是可以用此内部p的大小来作为原因来解释(内部压强梯度迅速变化)。当然,也可以想象如果有这么个引力场强度也是如此的数值,那么,就是不“碰撞”而静止在其引力场内,也会破碎的。也就是说,内p相当于引力场内“静止”的小范围的某数值,也是物体内部的“引力场”。(引力场的空间可以不涉及质量的空间,而物体内部的“引力场”的范围必须是物体的质量所占据的空间,这是必须要强调的“界定”问题。)此段的说明,就是说,已经有了新的概念与物理量,有了新的物理解释的依据内容。以前的力学就是没有建立如此的物理关系。以后的力学,就有了一个新的认识角度,就是把受力的物体内部的物理变化可以有一个新的原因来解释了。这就是新的知识。虽然以前的人们都知道有此现象,但是,没有建立起受力与物体内部物理性质的内在联系的原理性质的认识,或仅是经验的认识,而不是抽象理论层次的“本质”的认识。这就是在牛顿力学在基础上变革的最重要的补充方面。这有指导实践的意义。
7.如此的建立个新的物理量及概念,可以看出,相对于以前的关于弱等效原理的表述来说,这已经是属性性质的认识了,以前的认识还是经验的认识层次。比如,说人在没有引力场空间(牛顿背景空间)里的加速上升的升降机里的“有重”的感觉,等效于站在地面上的有重的感觉。感觉毕竟是没有看到问题的本质。实质上是,此有重的感觉是由于人的身体内部会有“压强梯度”情况出现,才是感觉出有重的原因。这就是其真正的实质的原因。至于强等效原理,则是应该慎重认识的,因为没有经验事实基础(不能成为原理理论性质的理论原理,也许而仅可以于构造理论的性质贴点边)。而爱因斯坦的光在“横向”射入没有引力场空间背景情况下的加速上升的升降机里的弯曲路线的“思维实验”,实质仅是运动学里的“速度的合成问题”,没有物理意义。所以如此角度的等效的对应引力场,认为引力场内光线弯曲的原因是如此,是没有道理的。所以强等效原理应该是没有经验事实基础的。
五、新的原理性质的核心基本定律
当我把此物体的内部(有质量占据的空间)问题“抽象出来”,增加一个新的物理量后(与引力场强度物理量纲相同),就是说,在新的物体内部空间基本概念及物理量建立后。就有了建立新的牛顿力学原理性质的定律的条件了。于是,就在牛顿惯性与爱因斯坦前面的话基础上,建立了两个“统一”的原理公式(广义惯性力定律与广义惯性运动定律)。而且也做了习题解法的介绍。于是,爱因斯坦真正的改变牛顿力学基础(出发点)的目标与意义,应该说,就在我总结的原理公式那里得到了实现。详细的内容请看我后面列举的文章。此两个公式,不必要用复杂的数学工具,而仅用初等数学工具(矢量)就可以了,如此新的“定律”就可以直接进入中学的物理教材里。在此节,我做以下的补充说明。
1.此原理系统,仅是涉及到宏观物体(质量)与其占据的外部空间背景的物理关系。但是,由此,可以有一个新的观念,就是说,天体引力场系统应该仅是“主体与客体”的关系。主体提供引力场,而客体仅是作为“场的荷”意义。(原来的引力场内的物体的广义惯性力——重力是场强与质量的积的公式,已经是属于我的两个原理公式的“推论”性质了。)而原来认为牛顿引力公式里的两个物体(质量)之间直接存在“超距引力”的观念下来计算的思维模式,应该取消了。没有什么原来理解的二体与三体的引力问题了。这也是牛顿力学基础的很重要的变革方面之一。
2.新的原理性质的三个定律:a)广义惯性定律;b)广义惯性力定律(公式);c)广义惯性运动定律(公式)里,就有了两个公式了。如此就可以用此公式,可以根据其中的物理量的特殊情况推论出牛顿力学里的其他公式,同时也包含了“等效原理”的本质含义。这个意义就是,原来牛顿力学的没有内在关系的物理意义的公式,统一在这两个公式里,就有了确切的物理意义。于是,目前的牛顿力学教材里的许多的“模糊不清”的物理含义,就应该消失了。标志了在牛顿力学的范畴内的对自然界的更深入的认识,牛顿力学开始进化为新的阶段了。
3.此原理系统没有涉及引力场产生的根源问题,在此仅是给定一个引力场空间;其次没有涉及引力场的结构等方面的描述(这是另外的相对独立的物理学范畴),以及物体在引力场内的运动轨迹状态的等问题,这可以依据此原理系统进行复杂数学工具的延伸描述。而引力场本身问题,是个独立的需要继续研究的科学领域。至于,由引力场角度,用于宇宙学方面,我不多发表看法,因为,抽象的理论性质的宇宙与实际的我们在哈勃望远镜里看到的宇宙,不是一回事。(实际的宇宙本身的物理认识,我们才刚刚开始感性认识性质,而且我们需要知道的还大多不知道)
4.问题严重的是,现在把引力场的产生原因仅是归结于大质量,实在还是牛顿的认识,重力场应该是整体天体在演化过程中产生出来的,不是质量自然具有的,这方面我在以前的文章里做了说明——也是很重要的有待继续证明与证实的结论。
5.对于我总结的广义惯性三定律里的第一定律的语言表述,可能许多人都不可“理解”。是因为其中用的小p或内ρ为零来说明其广义惯性运动状态。实在是抽象。但是,如果你用“失重”角度来理解,就非常的容易了。但是,作为一个原理,是不能用“感性”非科学语言来表述的。必须是客观的抽象的角度来表述。它的语言表述仅是对属性的含义的表述。如果要理解其含义,也很简单,用感性的角度,就是说,凡是“失重”时候的物体(包括我们身体自身)的运动状态,都是广义惯性运动状态。反之,亦然。
6.我还是要着重的申明,我们必须放弃已经形成的某些牛顿力学观念与思维定势。比如,说什么也不理解,物体在重力场中的下落趋势,是由于物体的广义惯性,是物体“本能”地要下落,而总觉得有个无形的外力造成的。这就是需要超越我们的感性认识,达到抽象的理性的认识。必须知道,在自然界里,还有由于某属性物体,在某情况下,是可以“主动”改变自己的运动状态及主动作用其他物体的。在牛顿力学里的势能概念,也可以说就是说该物体由于有“能”,可以主动改变自身的运动状态,从而也就是解释了重力状态与自由落体运动状态的原因,而不是引力。静止在引力场内的物体(重力状态),可以看做获得了引力场的“能”,而不是虚构的“外力”性质的引力。
7.还有一个最重要的思维范式的变革问题,就是目前的教材里,把正在公转的物体(非平动)的惯性离心力,当做了有一种物体的外力(无形的,没有作用来源的力,说不清,反而取消了离心力)在作用,实际上是物体本身惯性原因,反作用于“阻止”其离心的外力(向心力的具体方面),另外,有的人把此情况当做了外力性质的离心力的“势”来看待也是错误的思维范式;而已经正在离心了,那就不是由于惯性离心力的问题了,而是惯性运动状态了。以此为例,可以引申至其他同类方面的认识转变,包括原来的引力思维模式。
六、我的主要文章目录:
【1】马英卓,惯性力学与整体科学体系,《科学》(科学美国人中文版,2000年第七期)。
【2】马英卓,等效原理的对与错,《当代物理世界—物理论文集》网站。
【3】马英卓,万有引力失灵了吗?《当代物理世界—物理论文集》网站。
【4】马英卓,用惯性力学三定律解力学习题,《当代物理世界—物理论文集》网站。
【5】马英卓,研究物理的终极目的是属性,《当代物理世界—物理论文集》网站。
【6】马英卓,受力的问题内部到底发生了什么情况,《当代物理世界—物理论文集》网站。
【7】引力神话的根源—解释惯性力学三定律。《当代物理世界—物理论文集》网站。
注:用上面每篇文章的名称作为关键词,可以在任何的网络搜索引擎里搜索到。可以看到其中的内容。以上文章也可以用我的名字:《马英卓》,作为关键词,在网上可以搜索到。
七、最后的总结
1、牛顿力学变革后,也仅是关于物体的惯性(包括牛顿惯性与重性)的物理学科。或叫做惯性力学也可以。其中必须是有质量这个基本概念为标志。仅适用于宏观范畴。
2、牛顿力学里有个隐含的有物理性质的空间背景问题,而变革后,就有个两个背景空间前提:牛顿的各向同性空间背景与引力场空间背景。
3、在背景空间里,有个代表其空间背景的物理性质的参考系(坐标系),约定为基准参考系。所有惯性力学里的原理性质的公式,都必须在此基准参考系里有效,而其他非基准参考系里的公式变换回到基准参考系后才可以有确切的原理解释性质。
4、广义惯性力(包括牛顿惯性与重性——已经没有了虚构的引力与惯性力之说)是由于物体本身惯性的原因,对外力的直接反作用力。
5、牛顿的惯性运动状态概念已经变为只要是物体是“失重”(此失重的抽象说法是内部空间问题)的运动状态都是惯性运动状态。至于到底是什么运动状态,取决于物体所处的空间背景的特征。可以用新的定律来进行计算出其运动状态。
6、物体内部的有物理性质的空间,等同于引力场的很小的局部空间。可以直接的对应物体的具体形态的内部空间里“压强梯度”,可以作为此压强梯度产生的原因的说法,也可以间接地解释由于此压强梯度的具体物体内部的相应的物理变化现象。
7、此惯性力学(对牛顿力学的基础变革后的力学),仅是关于物体(质量)与其背景空间关系的问题,而对于背景空间本身的问题,不涉及,尤其是引力场背景空间本身的问题,不涉及。这个“本身”的问题,这是需要物理学继续研究的相对独立的范畴(比如熵空间与负熵空间的问题也涉及此“本身”问题)。
-
办公信息化论文范例(3篇)
办公信息化论文范文关键词:互联网+;OA;可行性中图分类号:G474文献标识码:A文章编号:1009―2234(2017)01―0146―03在云计算和大数据的冲击下,在“互联网+”的大环境下,高等院校的传统..
-
力学基本原理范例(12篇)
力学基本原理范文篇1>>重庆2014年自考报名时间|>>重庆2014年自学考试时间2014年重庆自考科目安排(自学考试各个专业的考试科目不同,具体点击查看:自学考试科目)专业层次学制主..
-
办公会汇报材料范例(3篇)
办公会汇报材料范文1、关于在境外发债的申请报告(包括主干事、主受托行、承销商的情况);2、有关债券发行市场、发行方式的情况;债券发行金额、币别、期限、利率及发行费用..
-
互联网思维的本质范例(12篇)
互联网思维的本质范文篇1关键词:“互联网+”思维;档案管理;实践;运用“互联网+”内容丰富,其思维的本质特征表现在“融合”方面,其功能主要是“效率”。因此,在档案管理中实践“..
-
轻工业发展范例(12篇)
轻工业发展范文1篇1关键词:“陕西现象”;区域结构;轻工业;城镇化一、引人深思的“陕西现象”“陕西现象”主要有十个方面的表现:高新科技与比较滞后的经济并存;先进的文化与保守..
-
创新与科技管理范例(3篇)
创新与科技管理范文1.有效提升企业的市场竞争力科技是第一生产力科技的进步与创新能够提高企业的生产力。如今,全世界的国家和地区都认识到了科技对于企业发展的巨大推动作..
-
创新与知识的关系范例(3篇)
创新与知识的关系范文关键词:开放式创新;企业竞争力;知识动态能力;伙伴机会主义DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.2017.07.07中图分类号:F2731文献标识码:A文章编号:1001-8409(2017)07-00..
-
对节约粮食的看法范例(12篇)
对节约粮食的看法范文篇1作为社会发展的基础,农业在社会发展中扮演的角色在中国几千年的发展中始终占有举足轻重的地位,粮食的增产增收是满足社会发展和人们长治久安的重要保..