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物理另说02 力学总起
物理另说02 有关牛顿运动力学01
牛顿运动力学,是整个现代物理学的基础。是物理学中经典完美
的体系。
如果说在物理学上,之前有什么体系能够和牛顿力学相提并论,
那只有千年之前阿基米德的系列学说。而有意思的是,阿基米德的“撬
动地球”之说法,与牛顿的“苹果落到头上”的传说,事实都是虚构,
阿基米德能用几百年后哥伦布证明的“大地是球形”之后才出现的概
念名词—— “地球”,来表达杠杆原理,这思想境界,绝对只有穿越
才能做到。
一句笑话,活跃神经。回到我们的牛顿力学体系。
高中,是我们系统掌握牛顿力学体系的主要阶段,因此,高中物
理的根本,也就是牛顿力学体系。牛顿力学在人们通常社会实践领域,
对于各种物理现象和规律,解释和应用,几乎达到了百分之百的完美;
其整个体系内部,所有的理论和说法,都能够互相印证和自圆其说,
并在实践中正确无误,足以堪称“经典”。
牛顿三大定律,大叔总是记不清原文。反正,定律只是为了向大
众说明的文字上的东西,我们学习物理,是为了掌握实质,而不是为
了掌握“文字”。牛顿力学的根本,就是一个“守恒与改变”的关系,
正如大叔之前说的,力学理念,就一个“恒”字。
牛顿第一定律,任何物体都具有保持不变的趋势——这是惯性律,
也就是守恒律。万物都是愿意守恒滴,难怪大家都喜欢偷懒啊。。。
牛顿第二定律,要打破惯性的守恒趋势,就必须付出额外力的代
价,力做功付出代价,才能改变物体的运动,使物体的动能增加或者
减少,这就是如同掏钱买东西一样,钱和物,实现平等交换,实质还
是总量“守恒”。能量守恒就来源于此。这也就是动能定理了啊。
牛顿第三定律,作用力与反作用力,其实两者大小相等方向相反,
就是“恒”,而这一定律,其实质,也等价于动量守恒定律。
所以,实际上牛顿三大定律,可以说包括了一切力学规律。如果
你打算用死背表面文字的学习方法来学习它,你要背的,将是整部经
典力学;而深刻理解内涵的学习方法,你只需要面对一个字——“恒”,
剩下的,就是自己深入融会贯通的理解,什么是恒,为什么恒,怎样
实现恒。。。而对于背题型的做法,那题型千变万化,瀚如烟海,没有
永久的固定模式。背题是一种费力不讨好的临时做法,大叔的观点,
理解最重要,理解和掌握物理问题的实质根髓,从根本上提升自我,
才能以不变应万变。
一、那么,就牛顿运动力学,大叔首先要侃的,就是加速度概念。
加速度,是力与运动的中介,是主动方和被动方的接合点,是把
外力转化为运动改变的桥梁。加速度取决于主动方的力量大小,也取
决于被动方的惰性大小(这惰性就是惯性),反映在这里,就是质量
大小。于是就这么说吧:a=F/m——多简单。
加速度与力是瞬时对应的,不需要过程,外力一旦改变,加速度
也立即改变,力与加速度的因果对应具有同时性.确定某瞬时质点的
加速度,关键在分析该瞬时质点的受力,对制约着对象运动状态的各
个力的情况作出准确判断.
例如图:
速度可以看作是加速度的时间积累,而位移,又可以看作是速度
的时间积累,所以,位移,是加速度的时间积累后,再次进行时间积
累。也就是说,位移,与时间的平方有正比关系。理清了这一思路,
在很多小题目中都可以直接推算而不用公式。
1、加速度的分解:
加速度是矢量,可以如同一切矢量一样,进行分解结合平移分析
等一切操作。这里,以加速度的分解来举例,其实与最基本的力学分
解一模一样:
如图:
这里,水平方向上,只有 A 与 D 的运动分量,其他的都不考虑。因
此,把A 的加速度分解到水平方向上,使用力与加速度关系,得到结
果。此题不难,关键在于,要敢于大胆分解与合成任何矢量,正如我
们对力的分解合成一样,只不过是换了个字母而已。
2、加速度与惯性系
在汽车刹车的时候,人会突然向前运动的趋势。就好象是谁在前
面拉了你一把。大家都知道,这是运动的惯性作用;在加速上行或者
减速下降的电梯中,在加速上升的火箭中,人会有超重的感觉,就好
象自己突然受到了重力以外的向下的拉力——这也是惯性的作用。
我们在计算这样一些“处于一个具有加速度的系统内”某物体的
受力时,常常需要进行受力分析与牛顿力与运动定律的结合,这是标
准做法,略显繁杂易错。
例如尝试分析这道题目:
电梯里面站个人,人的手里端杯水,杯子底部竖弹簧,弹簧上顶
轻木球,统统泡在水里头。电梯加速向上奔,木头上升还是往下沉?
如上图
结论很简单,而且与一般的
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