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多年前自己总结的质均力三定律。另外要感谢肼哥这位知音

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质均力
作者:熊万晟
在物理学中,我们把具有某共同性质的力归为一类力,如非保守力,阻力,引力等。还有一类具有重要性质的力没有归纳,该力的的定义是:对组成物体的所有微元均有力的作用,其方向均相同,大小与微元的质量成正比。就把该力称为质均力,除此之外的力为非质均力。
实际生活中,哪些力是质均力呢?只有重力。那么浮力、大气压力对物体的作用也很均匀,难道不是质均力吗?根据质均力的定义,质均力对组成物体的微元均有作用,而浮力和大气压力只作用于物体表面,显然不是质均力。
既然了解了什么是质均力,那么质均力具有哪些特殊性质呢?于是总结出了质均力三定律。
质均力第一定律:物体所受外力均为质均力或不受外力与物体完全失重等价。
运用该定律就可以很容易理解物体自由落体和绕地飞行的飞船未点火时为何处于完全失重状态,由于它们仅受重力,重力又为质均力,因此它们处于完全失重状态。而太空中绕重心旋转的宇宙空间站内的物体表现得如同地面上的物体一样,这是因为空间站对物体的向心力和地面对物体的支持力均为非质均力。
在日常生活中无法使物体在一段时间内静止且处于完全失重状态的原因是:物体在地球周围必受重力,又因物体要处于平衡和完全失重状态,其必定要受到一个与重力等大反向的质均力作用,不借助高端设备是不可能产生该质均力的。
质均力第二定律:系统受质均力作用,撤去质均力如果不改变系统内物体所受的非质均力,则撤去该质均力不会对系统内物体的相对关系造成影响。其中相对关系包括:一物体相对于另一物体的位置、速度、加速度以及物体间相互作用的的力。该定律可以用来简化很多问题,例如拿枪对准苹果射击,子弹脱离枪管同时苹果开始自由落体,忽略空气阻力,问子弹能否击中苹果?该问题计算起来会很麻烦,但是应用上述定律,问题会变得很简单。由于子弹和苹果组成的系统所受重力为质均力。撤去重力前后苹果和子弹所受非质均力始终为零。子弹能否击中苹果这一相对关系可以通过撤去重力求出。撤去重力后,苹果原地不动,子弹将会朝向苹果做匀速直线运动。所以可知子弹会击中苹果。质均力第三定律:只有质均力不会直接使物体产生形变。很多人都认为力一定会使物体产生形变,但是这并不正确。例如重力不会直接使物体产生形变,自由落体的物体仅受重力,并没有使物体产生形变。重力间接使在桌面上静止的物体发生形变是因为桌面作用于物体的力为非质均力。有人会用月球对地球的潮汐力进行反驳。认为月球对地球的引力这一质均力直接使地球产生了形变。但是由于地球大小相对于地心与月心间距离不可忽略不计。因此月球对地球的引力不可近似为质均力,也就引起了地球的形变及潮汐。综上所述,引入质均力及其三定律有助于力学的完善。


IP属地:湖北来自Android客户端1楼2024-10-26 17:19回复