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能量和质量的关系,对柯尼希定理的理解
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2014/10/18 23:39
点击:358次

在真空容器内,一个放置在水平旋转的光滑圆盘上,通过测力计和旋转轴连接的容器,比如是个气球。假设气球质量为零(为的是叙述、计算方便),强度很大,可以膨胀但不会破裂。并且假设气球的中心始终和转轴的距离等于r。

当我在气球内放置一块质量为M的固态氧时后,转动该圆盘,角速度是ω,测力计可测量到向心力是F1=Mrω^2。固态氧具有的动能是E1=(1/2)Mω^2r^2

在圆盘转动过程中,气球内的固态氧会吸收热辐射进而液化、气化。或者干脆在气球内放置加热源让其气化。随着氧气加热,其分子动能会变大。把气球看作各个氧气分子组成的质点系。该质点系随温度升高,内能加大。每个氧分子都有一个该温度下的平均动能v。该气球体积在气体压力下变大,比如半径成为R。这使得气球内多半部分分子处于质心轨迹之外。质心轨迹为圆盘上的圆,气球球心是在该轨迹上,因此两圆相交。截面为球心轨迹圆柱面和气球相交的交面,该交面把气球分割成两部分。大于r和小于r的两部分。大于r的部分体积显然大。因此在大于r部分的气体分子绕轴的转动动能明显增加,不仅仅是这部分分子数量多,而且因半径平方的关系,这部分的转动动能也变大很多。而对于小于r的那少半部分气体分子,所减少的转动动能不足以弥补多出来的动能。因此整个气球的动能不再是E1而是大于E1。气球质心依然还在圆轨迹上,质心半径r未变,角速度未变,但是动能变了。这个改变反映在公式上E1=(1/2)Mω^2r^2,就等效成质量变大。

这样我就把温度和质量联系起来了。物体总动能等于物体质心动能加上各质点相对质心系的动能。当我把这质点系用气体分子实际代入时,就出现了这个效果。

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[楼主]  [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 05:40 

读帖时,帖子不存在
 [3楼]  作者:541218  发表时间: 2014/10/20 13:37 

对【2楼】说:

质心虽然不变,体积大小却可改变转动惯量。这就是我的认识。

小儿科的傻话,谁不知道,物体的转动惯量与其质心何干,而是与其质量分布有关,要对物体的每个质点的转动惯量进行积分 才能得到质点系的转动惯量,物体含固体都属于质点系的范畴,必须对质点系(即物体中的每一小块)的自己所有用的转动惯量进行逐步积分累和所获取的物体(质点系)的总转动惯量才属于该物体的转动惯量,物体的转动能也是这样 也必须将物体分割成无数多个小块(质点),再对每一个小块(质点所拥有的转动能)实施定积分 才能准确获得整个物体(质点系)的总转动能,这就是通则,即无论是对转动还是平动都适用。总转动能等于其质心的转动能 再加上 每个质点对其质心的转动能和径向平动能  这就是尼克希定理的内涵。你以为尼克希定理的违例。对于气球内理想气体的总动能含热运动能以及宏观转动能都符合尼克希定理,即质点系各质点的总动能含热运动能都等于质点系(如气团)的质心的转动能再加上各质点(气体分子)相对于 气团质心的运动能(含热运动能以及宏观运动能即气团的围绕其质心的同步自转动能

尼克希定理 只适用于平动或 小块气团,譬如将气球分割成 无数多的小块每个小块可视为一个“一级质点”,每个小块中的气体分子可以视为“二级质点”, 这二级质点相对于二级质心的运动能再加上二级质心的动能等于该一级质点系的总动能,再将这二级质点系质心相对于一级质心即气球质心的相对运动能含转动能加上一致质心即气球的质心的运动能含转动能 放得其总动能。总之尼克希定理需要逐级使用 但不可简单套用  不可这种逐级使用 并不是教学重点 你可以提出来要求强化 这可升级尼克希定理 但不能彻底否决尼克希定理,关于这一点我早就注意到了 只是该话题太渺小  不值得大动干戈   但对于你来说 却是一个不小的课题,因为你至今没有提出一个话题得到我的赞许  你这个话题得到了我的认同和赞许  不过是步了我的后尘  英雄详见略同嘛!但我并不在乎 绝不会与你争夺知识产权,你自己去发稿吧 投向《大学物理》,但不一定会被录用,因为你不是大学物理教师,同时你也不可能写好这篇稿件  你也不会引起赵凯华的关注  因为赵凯华很霸道 他会说你这想法他也知道只是篇幅有限没写进去 以后再版时也许会考虑挤进去  ……总之 你不会因此而改变你的学术声望 对你的人生毫无影响  这不仅仅是因为你这话题太渺小 更是因为你不是赵凯华的女婿 因为 辉煌的百分之八十取决于机缘 只有百分之二十取决于你的学术成果,这是我的切身体会,别说这是被我遗弃的小话题  就是被我看中的大话题 也没有改变我的人生境遇   所以我经历表明 自己的努力虽然已经取得辉煌的巨大的学术成果,但别人会贬低 你的成果这是出于嫉妒恨 甚至剽窃你的成果 或者说成是他所遗弃的小儿科雕虫小技  希望你王普林不要想得太美  要低调  谁对谁都有嫉妒恨的心理 这是恩格斯早就指出的这是人的秉性  只有嫉妒恨才会产生不甘示弱争上游的局面 所以嫉妒恨具有两重性  嫉妒恨是争上游 争霸第一积极进取 不甘示弱 的副产物  !如果这个人没有嫉妒恨的心理他就是与世无争的孬种 他就不会来到这里来兜售张扬 逞能  他就会吐吐沫脸上擦  他就会低调任人践踏  我之所以被版主封杀 就是因为我太过于张扬 使人生鸡皮疙瘩 太恶心 大言不惭 什么横扫天下无敌手  这都是令人厌恶的话语 所以惨遭 思林  曾云海 黄新卫 等网友的围攻,这是可以理解的 谁都讨厌 大言不惭 自吹自擂 自我标榜的言论。 什么 “刘武青效应” 都属于令人恶心的自我标榜。   审稿教授也最讨厌 自我标榜;   所以你千万不能自称你发现了新定理 导出了新定律  你若这样说 你就一定会被退稿  你必须谦虚地说 你似乎觉得也可以这样计算 好像存在着这种运动规律,你千万不要将你的想法 说成是“王普林定理”或“王普林定律” , “刘武青效应”,那肯定被退稿!审稿教授肯定满身起了鸡皮疙瘩 要服用扑尔敏……要服用镇定药   你可以说:笔者敢坚信这是一种新的认识。

[楼主]  [4楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 18:05 

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[楼主]  [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 18:05 

接[4楼]:
前面说的在加速中求质量的方法,消除了世间用天平(不管是机械天平还是电子天平)测量质量带来的问题——地面对物体的热排斥。牛顿第二定律大家都知道,但是很少看到人们基于这个公式的这种应用——用来直接测量质量。这种测量方法使用直线加速难控制加速力,但是用旋转则完全消除了这些难题。我们可以控制电机到我们想要的稳定转速。我们又知道半径,简单地测量向心力就可轻易取得惯性质量。

使物体动起来,再进行测量,是我的一个法宝。我已经在《如何在地球表面进行单向光速测量》的帖子中,使用了一次该方法。

物体不动,很多东西就表现不出来。挑西瓜要拍也是这个道理。静止的物体虽有惯性质量,但测量不出来。我们能够测量的只是引力质量。然后按照引力质量和惯性质量相等的观念,“认定”这是惯性质量。凡用天平测量质量都不能免除热斥力问题。而热斥力同万有引力一样,不可屏蔽。采用加速度测量质量,可以将惯性质量和热等效出的质量一并测出。

惯性质量是不同于引力质量的,将来我会对其论述。
[楼主]  [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 18:11 

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[楼主]  [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 18:13 

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[楼主]  [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 18:31 

从该定理中,反映出一个事实,物体的能量(热能)对物体的惯性质量产生了影响,这里其实已经存在了质能能关系了。
当E2>E1时,ωr也不改变。事实上,半径r不变以及体积不变都是可控、可知的,ω不变也是可以认定的,加热物体并不会给物体带来外转矩,那么只有一个因子是可以变的,那就是质量M变成了M'。
E1=(1/2)Mω^2r^2,E2=(1/2)M'ω^2r^2
若E2>E1,一定有M'2>M

这是我对该定理的真正认识:柯尼希定理事实上提出的是质能关系,这恐怕是他本人未曾料想到的。
[楼主]  [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 19:25 

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[楼主]  [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/20 20:02 

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 [11楼]  作者:541218  发表时间: 2014/10/20 21:07 

王普林,你怎么学习马天平的那一套啦?
自己连这个最基本的力学思考题都理解不了,还在自以为是 妖言惑众 胡言乱语 简直是马天平第二。你以为你有了重大突破?真好笑,你去问一问沈建其 看他会怎么说,或者去问一问 赵凯华,看他老人家会怎么说

我对你的工作做一个中肯的判决:你发现尼克希定理运用于角运动系统似乎不顺利……于是就产生了荒唐的浮想连篇


我中肯地告诉你王普林:你的工作是很好的对尼克希定理的完善升级是有促进作用的!你是伟大的!你必将因此而垂名史册万古流芳……但是 你后来的一大堆联想是荒唐透顶的属于胡说八道 妖言惑众……

你启迪了我,我告诉你,我在你聒噪声的启迪下……我只花费了一秒钟就立即闪出一个新灵感:尼克希定理应该升级改进描述为:质点系的总机械能等于该质点系质心的机械能与各质点相对于该质点系的质心的机械能的积分之和。

只要将 “动能”改为“机械能”即可万无一失了。这里当然必须注意到等效原理,即转动系统等效于存在着一个二维离心力场。
[楼主]  [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/21 04:13 

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[楼主]  [13楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/21 07:33 

我有好多问题想问。首先我想问,电子加速到高速时质量会不会增加?

如果会增加,分子加速到高速,质量会不会增加?

我再问,气体加热到高温,质量会不会增加?

刚性球壳,内部充入空气,加热和不加热质量一样不一样?


如果一样是什么道理?如果不一样,又是什么道理?

在我看来,加热的球质量比不加热的大。

朱老师如果有异议,可说明理由。而我的理由是显而易见的。
[楼主]  [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/21 15:29 

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 [15楼]  作者:541218  发表时间: 2014/10/21 15:55 

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[楼主]  [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/21 19:04 

无论这里谁称你为疯猪、蠢猪,我都不会这样称呼你,因为我尊重你。我知道你的才华出众,机敏伶俐。文章你自己愿意发表那是你的事,本也与我无关。我这个人没有嫉妒恨,谁得成就都是对世界的贡献。我写的东西都是有感而发,经常都是词句没修改就按提交,而不是修改好才发的,错误之处难免会发生。我在这里也发了很多想法,其中有错的肯定也有对的。我从来还没想拿到哪里去发表呢,连发表的愿望都没有。我会在和大家讨论问题基础上,不断修正我的东西,最终达到全部理顺的目的。

我的想法很多,有成熟的有不成熟的。我拿出来一小部分和大家探讨。其中能量和质量的关系问题也是其中之一。我也发表过一些看法。我根本不追求名利,不象你那样急于成名。我本贴只是想对该定理引发的一些联想进行展开,这也是有言在先的,并没有要去修改定理的企图。你的急于成名的心情可以理解。你要充分发挥善于捕捉自己和别人的灵感优点,整理好自己发表去吧。
[楼主]  [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/21 22:09 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/21 23:10 

光子有质量没有,伽玛射线有质量没有?放射性物质释放出射线α、β、γ射线后,质量都会亏损。这就说明它们是有质量的东西。热的物体会发光,一直会发到和环境温度相同时,这才达到辐射平衡。此后温度就不继续降低了。电子发射光子后,会受到反冲回到低轨道,电子有动量损失。动量的量纲其中就包含有质量。发出的能量——光子同样是含有质量在内的。能量、动量都离不开质量。那么一个物体的能量损失后,一定伴随着质量损失。

机械能不外乎动能、势能,哪个能量表达式中不含有质量的影子?能量由甲地到达乙地,一定伴随着质量到达。我从最基本的量纲入手,说明能量和质量是不能分离的。电磁波、声波等等统统不例外。物理上根本不存在游离于物质的能量。

热的物体会发光、会释放能量,同时也损失质量。说明热的物体含有的质量大。核反应在放出能量后,质量会亏损。化学放热反应也会发生质量亏损,只是化学能微乎其微,非常难测量而已。

因此朱老师你说的“惯性质量不是速度的函数。无论物体的温度 速度有多大 其惯性质量始终保持常数”是错误的。牛顿力学并不是万能的金疮药。原始的牛顿力学解释不了的问题很多,否则也就不会出现相对论和量子力学了。你用这个基本观点不能否定惯性质量和速度(温度)的关系。反对一个观点要用事实说话,而不是用观点否定观点。
[楼主]  [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/22 00:19 

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 [20楼]  作者:541218  发表时间: 2014/10/22 06:03 

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[楼主]  [21楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/22 15:15 

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 [22楼]  作者:541218  发表时间: 2014/10/22 21:23 

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[楼主]  [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/22 22:55 

其实你只有小聪明,却缺乏大智慧。我的视野是全局的,我的理论是要解释自然一切现象的,而你也只能研究一点小课题。你永远不会懂得能量不是计算的产物,而是实在的物质。
[楼主]  [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/23 06:32 

其实你说的东西没有一样我不理解的,只有我说的东西你不理解的。对于柯尼希定理,我一点都不怀疑其正确性。我现在又用实验手段否定了你坚信不移的等效原理,自由落体的电梯不是惯性系。我请你继续理论去。
事实上,你满脑子灌输的都是陈旧的东西。新的观念你根本接受不了。你根本不知道什么是能量,你只知道那是计算出来的东西,你却不知道能量和质量根本分不开。
[楼主]  [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/23 06:58 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/23 06:59 

爱因斯坦的质能联系定律并不是我的质量和能量的关系。我的说法是能量具有质量,它们不可分。没有不依附在质量上的能量。我的所有理论都是我自己的,不是爱因斯坦的。我自己定义了惯性系是“光在其中各向同性的参考系是惯性系”,一改以往的“牛顿力学在其中成立的参考系为惯性系”的惯性系定义。我能不能搞物理并不是你说了能算的。你最大的本事就是贬低对手,抬高自己。其心可诛。

我搞物理是我自己要把世界搞明白,不是为了出名。普霖不才,也发了这么多帖子了。去粗取精也能写个上几千页的书了。我本是学电学的,理论力学物理本来就是弱项,但是那天你去我帖子中要我去理解柯尼希定理。我听从号令才看了几分钟。根本不是象你说的我研究用了多大代价,费了多少心血。我仅仅看到定理的叙述联想到我以往对质量和能量的理解,信手在纸上画了两个圆,出现了点联想而已。也算对你的号令有个交代,才发了这个贴。对我来说,这根本算不得动脑筋。所以我也丝毫不在乎我的想法触发了谁的灵感。还是那句话,你愿意发表什么新理论、新定理都与我无关,只要全世界物理学家承认就好。我也为你鼓掌。

全人类几千年最多才出一个朱顶余先生,没有几个科学家能比过你,这里的人,大脑也都不如你。你何必还来这里讨论呢?想听大家夸你是不?没人夸就自夸。看自夸也无效,就找软的捏,是不?我说你聪明,你也确实聪明。但是你的狂妄自大,也是这里没人能比的。狂妄本不是很坏的事,自大也无可厚非,艺高人胆大嘛!但是因为你这样,没有人敢接近你,你的文章再好,如你所说,你不是赵凯华的女婿,也没人敢举荐你。所以,做人还不光在如何聪明,还要会夹着尾巴做人。否则你一世聪明将随你逝去而付诸东流。也就是我,才对你这么说话。我这个人是与世无争的人,也是性格开朗的人,也是直抒胸臆的人,希望你不要见怪。
[楼主]  [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/23 07:01 

还有啊,你在我这里如何自夸没有任何用处,真的,没用。我不是白春礼,也不是丁肇中。我自己就是无权无势的草民。你应该写自荐信给他们,请求分管个课题小组。古代不是还有个毛遂吗?其实我看你的处境心里也是很同情的。英雄无用武之地啊。你要是能有个去处,我去给你牵马坠蹬也是好的,那时唯恐我又巴结不上了。
 [28楼]  作者:541218  发表时间: 2014/10/23 09:30 

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[楼主]  [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/24 00:13 

对[29楼]说:
你可能是太多疑了。我不会和任何人结恩怨。也不会和任何人结盟,搞小集团。打开天窗说亮话,你这里指的不就是黄版主吗?黄版主与我素无往来,他让我当版主,也是看我第一在线时间比较多,第二比较认真。我认为没有其他意思。我不会去揣摩别人心思,也不去参与人们之间的个人恩怨事情。至于你们之间曾经有过何种摩擦,我都连知道也不想知道。活跃论坛、净化论坛空气,保持论坛的纯学术性质是每一个网友的事情,主要还是靠大家自律。都我王普霖说话直来直去,敢于批评,也敢于接受批评。我相信论坛没有人想封你。不过你说话也没有必要表现出太张狂、傲慢、委屈与失望。“牢骚太盛防肠断,风物长宜放眼量”应记取。
[楼主]  [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/10/24 07:19 

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