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对一些知识的理解
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2015/01/27 15:35
点击:13059次

 惯性

物体的惯性大小是由质量衡量的。惯性自身并不是力。

改变一个物体运动状态需要外力克服惯性,但这个力不是这个物体的惯性力。

一个人用力拉水平光滑轨道上的重车加速,他感受到车对他有一个抵抗的力。这是车对施力人的反作用力。人不拉车,不会感受到这个力,车也不会自行加速、减速。零作用力下,物体维持原状态的特点就是惯性。

地面上一个汽车加速起来了,我们不能说汽车受到惯性力加速起来了。

两个具有不同惯性质量m1和m2,速度为v1和v2的运动物体互相作用,比如相互碰撞,它们之间互相提供减速和加速的外力,并且各自的受力大小永远相等,方向永远相反F1=-F2。

这里既不能体现出惯性大的物体给出的力大,也不能体现出惯性小的物体给出的力小。

运动的物体有能量、转动的飞轮有能量,想让它们释放出能量都必须外加阻力。施加外力是改变物体能量的唯一途径。

物理学没有反映物体“惯性力”的指标,只有反映惯性大小的质量。物理学只有F=ma(F是外力),没有F惯=ma。因此也就不能说“汽车在地面上依靠惯性力加速起来”。不能说就等于无用。

我们不能被封闭车厢蒙住眼睛,我们要实事求是,打开车厢。

在光滑的列车地面上放置一个静止物体M,列车加速度a时,我们确实看到物体相对列车反向加速了,但是我们不能说物体受到惯性力加速了。我们必须打开车窗看外面世界。我们将看到,车站、远处的大山M一直和物体保持相对静止。你说物体受到一个惯性力=ma即便勉强被车内人接受,但是车内人却无法接受大山受到一个惯性力=Ma,更不可能接受随着列车加速度的不同,大山受到不同的惯性力的说法。

如果问:大山受到惯性力=Ma加速起来,能量来自何方?是不是还要引出惯性能的概念呢?而大山的惯性能大小却取决于区区列车的加速度,岂不可笑?

常识告诉我们,大山和物体都没有受到加速力。车厢内物体的“加速”是假象。事实上,封闭车厢内的人是可以通过各种手段测量到是列车在加速的。仅凭眼睛看物体是得不到正确结论的。

如果通过封闭车厢内的测量知道了列车加速度,正确的参考系选择应该是那个“加速”的物体。因为人站在“加速”物体上是测量不出加速度的。这样选择参考系才是正确的。这样在列车内的物体上看,列车是加速的,一切符合牛顿定律。

错误的选择会得出错误的结论。惯性力就是在错误地选择了参考系后产生的概念。

 

相对速度 

什么是相对速度?两个物体相互有运动,它们之间就有相对速度。两个物体之间的相对速度不能被定义成两个物体的距离和时间的比值。

以相互做异面直线运动的物体为例,我先定义一个物体A的速度为静止,另外一个运动物体B必然会通过一个相对静止物体A静止的点P(x0,y0,z0),物体和静止点的位移和时间的比值是物体B相对物体A的相对速度。一个物体相对一个静止点的速度是V,那么它对整个空间所有静止点的速度都是V。

一个人以稳定步伐|V|从圆心向四面走去,除了方向不同,他相对圆心的速度都是|V|。如果他不从圆心出发,并且不沿半径方向行走,他相对圆心的速度也都是|V|。他沿圆周转圈,他相对圆心的速度也还是|V|。

 

动能可以像速度一样进行分解

一个运动物体,速度为V,它的动能是E=(1/2)mV^2

把这个物体的速度分解成Vx、Vy、Vz

则物体具有三个方向的动能分量Ex=(1/2)mVx^2、Ey=(1/2)mVy^2、Ez=(1/2)mVz^2

Ex+Ey+Ez=(1/2)mVx^2+Ey=(1/2)mVy^2+Ez=(1/2)mVz^2

=(1/2)m(Vx^2+Vy^2+Vz^2)

=(1/2)mV^2

=E

 

 

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[楼主]  [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/27 15:50 

更正
“Ex+Ey+Ez=(1/2)mVx^2+Ey=(1/2)mVy^2+Ez=(1/2)mVz^2”应为
“Ex+Ey+Ez=(1/2)mVx^2+(1/2)mVy^2+(1/2)mVz^2”
[楼主]  [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/27 19:43 

动能可以像速度一样进行分解,这个是有实质用途的。刚刚在朱顶余先生的《我就闹不明白了,为什么只有中国物理学会主席 物理学最大权威 赵凯华老人家才乐意搭理朱顶余》帖子中,我就使用了这个原理,把能量分解成两个分量,形成两个分量的能量守恒式子。再和矢量的分量做出的动量守恒的式子分别进行运算。结果是成功的。
 [4楼]  作者:tyger01  发表时间: 2015/01/29 14:15 

说反了,物质的质量大小是由惯性表现出来的。这就像是物体的大小是由长度、宽度、高度形状等因素表达出来的一样。

之所以说反了,是因为质量是实在的,不论物体运动还是静止,它的质量都存在。但是惯性却可以不表现出来,比如在物体不受任何力的情况下就表现不出来惯性。不会因为惯性没有表现出来就说物体没有质量。
 [5楼]  作者:tyger01  发表时间: 2015/01/30 07:25 

我反回来年地一下我4楼的回复,感觉好像没说明白,我想再举个更有意义的例子:

比如在没有任何其他参照物的前提下,只有两个物体,一个质量很大,一个质量很小。二者间有被压缩的一弹簧被释放,导致二者间受到了大小相等,方向相反的力。

显然,因为没有任何其他参照物,那么小物体以自己为参照物时,感觉受对大质量物体施加了力的作用使大物体产生了加速度。
而在大质量的物体看,则相反,是小质量物体在它施加的作用力下产生了加速度。显然,力相同,相对的加速度是相同的,然而,质量却不同。这说明在某些条件下质量存在但并不一定能表现出来,但是质量是确定的,并不会因为没有或没有完全表现出来就不存在或变小。而惯性则并不一定因为存在质量而一定能表现出来。因此,惯性只是质量的外在表现,但并不一定与质量等价。

我们不能站在绝对静止的参照物上表达力,因为事实上没有绝对静止的无限大质量的物体。就算是地球,在受到力的作用时,比如一个人跳高,也会有加速度,只不过人登地的那一点点的力相对地球的质量来说实在是太小了,以至于产生的加速度小得无法测量。但是测量不出来不代表没有。因此从数学精度上说,人跳高时的加速度实际上是地球与人的加速度的和。在人看地面以相同的加速度离开人,在地面看则是人以相同的加速度离开地面。

如果把地面换成船也许这种效果就会更明显了。
在封闭的船上,人跳远时的加速度虽然是相对船的,但是事实上相对绝对空间而言,是船与人的加速度之和。只是我们无法感觉绝对空间的存在,因为没有参照物。

如果是一个很小的船,比如船与人的质量相同,以水为参照物时,(忽略水和阻力作用),就绝对不能忽略船的加速度了,但是相对船而言,在相同的力的作用下,人产生一定的加速度,而相对人而言,则是船在那样的作用力下产生了加速度。而相对水面而言,则船和人都有大小相等方向相反的加速度。

力相同,人相对船的加速度是人相对水的加速度的两倍。可见在不同参照系下观测到的惯性大小是不同的,但是质量不会改变。




[楼主]  [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/30 11:42 

正是因为质量是实在的,它才能作为惯性大小的量度。因为质量是基本量纲之一,并且有质量原器。物体的惯性大小是由质量衡量的。不能反着说物体的质量是由惯性量度的,因为你给不出式子。

也许你会说,质量可以用力和加速度量度。比如写成
m=F/a

这是本末倒置。你不能忘记,加速度a中具有两个基本量纲,长度和时间,是可以采用的。但是力F的单位牛顿,却不是单纯的基本量纲。牛顿是含有质量量纲的导出单位,它不是具有原器的物理量。因此它不能和加速度共同用来衡量质量。

如果非要这样做,就如同我们用一把普通米尺(根据米原器制造的复制品)来度量米原器。原则上是不可以的。

办法并不是没有,你可以制造一个力原器,让牛顿作为基本量纲,让质量千克成为导出单位。但是没人这么做。约定俗成的改不了了。

 [7楼]  作者:tyger01  发表时间: 2015/01/30 17:37 

主要是本质与现象的区别,本质是不变的性质,现象是可变的性质。现象会因不同条件而改变,但是本质不会因条件而改变。
质量是物体的本质(本源性质),惯性是质量的外在表现(表面现象)。

a=F/m 表示的是,左边的加速度与右边的引力场强度(单位质量受到的引力)等价。其中的a是相对绝对空间的加速度。而引力场包括电场和万有引力场以及其他场的引力或斥力(负引力)。

比如一个质量为m的电荷受到r的力可以是万有引力与电场力的合力F。那么它产生的加速度a也是合力下产生的相对绝对空间的加速度。而一个与电荷在相同环境下的另一有质量电荷则感觉该电荷没有受力并且在保持着匀速直线运动,这是现象,本质上相对绝对空间电荷在作加速度运动。因此,在绝对时空前提下,运动有绝对的和相对的两种。绝对运动是唯一的,相对运动可以有无数种。因为我们可以假想出无数各不同速度的参照物。
[楼主]  [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/30 17:44 

一个人用力向后蹬一下地面,这个人向前产生一个5 ms-2的加速度,如果他说他使地球产生了5 ms-2的加速度,那绝对是错误的。

你存在很多概念不清楚的地方,加速度是相对的就是你的错误之一。物理学不是凭“感觉”,也不是凭“看”就能论证的学问。你的这句“人跳高时的加速度实际上是地球与人的加速度的和。在人看地面以相同的加速度离开人,在地面看则是人以相同的加速度离开地面。”就是错误的。

人跳高时的加速度就是人的加速度,和地球的加速度没有关系。地球的加速度也就是地球的加速度,和人的加速度没有“和”的关系。加速度是一个力作用在一个物体上产生的效果,而不是作用在两个物体上的效果。你在地球上使用1牛顿力推动1千克物体和在月球上使用1牛顿力推动1千克物体,物体的加速度都是相同的,a=1米秒-2。它和地球、月球的后坐加速度没有一点关系。计算地球、月球的加速度要使用地球质量和月球质量和这个1牛顿的反作用力另行计算。加速度各是各的。

[楼主]  [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/30 17:44 

加速度是绝对量,不是相对量。参考系不能任意选择为大球或小球,应选择两者的质心。两体运动,不管它们之间有无弹簧力,或是引力,这些力都是内力。它们各自不论如何运动,如何加速、减速,甚至来回振荡,但是它们的质心是不变的。如无总的外力加于系统,这个质心就保持匀速(含静止)。这个点才可以选做参考系。用这样的参考系做力的计算,才能得到正确结论。比如弹簧力做功W=∫Fds,这其中的s都是以质心位置为基准的。

任何以“用眼睛看”作为依据的理论都是主观想像的,以看到的情况做依据得出的一切结论都是片面的、不真实的。相对论犯的就是这些类型的错误。

加速度是绝对的,不是相对的。你的“显然,因为没有任何其他参照物,那么小物体以自己为参照物时,感觉受对大质量物体施加了力的作用使大物体产生了加速度。 而在大质量的物体看,则相反,是小质量物体在它施加的作用力下产生了加速度。”其中的“感觉”、“看”都不是物理语言。有没有加速度、加速度大小不是看出来的,是要用仪器测量出来的。比如地面一个静止汽车,一个加速汽车,如果不看地面,则两车以自己为参考系“看”对方都象加速。其实呢,这种“看”一点科学性都没有。加速车中的水杯,水面会倾斜,静止的车则中没有这个现象。
[楼主]  [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/30 21:04 

一个力F对一个物体m作用,产生一个加速度a=F/m。

对于两体m1、m2来说,比如有内部斥力F使其加速分离,我们考虑作用力相同且不变,得到a1=F/m1、a2=F/m2。我们定义其中m2为参考系,我们把两个加速度相加,得到了一个“相对加速度”

a=a1+a2=F/m1+F/m2=F(m1+m2)/m1m2,我们以定义的m2为参考系再考量m1的受力,

F1=m1a=m1*F(m1+m2)/m1m2
=F(m1+m2)/m2
显然,F1已经不是F了。这时只有当m2为无限大时,才有(m1+m2)/m2=1,才有F1=F。因此,把两个加速度直接相加,取任何一个为参考系后得到的都是不正确的结果。

为什么说要m2无限大时结果才正确?这是因为只有这时,两体质心才和你选定的参考系m2近似重合。所以我说,正确选择参考系,必须选在质心上,而不能随便选择两者中任一个参考系而直接使用加速度的和。
[楼主]  [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/31 06:44 

前面用公式说话,证明了相对加速度是不可行的,现在代入数字,用数字说话。假定m1=2 kg、m2=5 kg,它们之间有弹簧力F=1 N。此时它们的加速度a1=0.5 ms-2、a2=0.2 ms-2。这两个加速度都是相对它们的共同质心的。

如果我们站在m2角度看m1的加速度,也就是“相对加速度”确实是两个加速度之和a=a1+a2=0.7 ms-2,但是我们按照质量m1=2kg不变,它的受力应该是F1=m1a=1.4 N。

再换个位置看,站在m1角度看m2的加速度,确实还是两个加速度之和a=0.7ms-2,质量m2=5kg不变,它的受力应该是F1=m2a=3.5 N。

同样一个物理问题,从两个参考系看对方,给出两种完全不同的结果。而两种计算结果都不符合实际。这就是“用眼睛看”导致的必然结果。“用眼睛看”的相对加速度是一样的,不同的参考系得到物体受力不同的结果。但都和弹簧只给出1 N的力不相符合。

因此,你是用“相对加速度”这个错误概念设计了一个错误的理想实验,这个实验结果当然也就不能证明你的“惯性则并不一定因为存在质量而一定能表现出来”是对的。事实上,这个实验的参考系应该选在距离m1为s01=5m、距离m2为s02=2m的连线上(假设m1m2初始距离为7m),这个点是两者质心。它们和质心的距离之比是2.5.在这个质心上看,每一个物体的惯性、质量都能够完全显示出来。并且符合牛顿定律。这个质心是速度不变的(含静止),假如质心速度为零,并且在零点,那么1秒后,s1=s01+(1/2)a1t^2=5+0.25=5.25m,
s2=s02+(1/2)a2t^2=2+0.1=2.1m,它们的距离之比还是2.5。一直加速下去,这个比值不变。这个质心是稳定的参考系,是唯一正确的参考系。在这个参考系下,牛顿定律表现得完全彻底,质量、惯性没有一丝一毫表现不充分。
[楼主]  [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/01/31 06:54 

更正[11楼]第五行
“……它的受力应该是F1=m2a=3.5 N。”应为“……它的受力应该是F2=m2a=3.5 N。”
 [13楼]  作者:tyger01  发表时间: 2015/02/01 20:06 

假如两个同时在做自由体运动的小球,互相以自己为参照物,看对方在做什么运动?

就算是以双方的共同质心为参照物,它们在做什么运动?

运动必须有参照物,而我们常常是以地球当参照物。那么我们观测到的加速度难道不是以地球作参照物时的加速度吗?
[楼主]  [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/02 05:35 

对于已知质量m1、m2的两体来说,a1=F/m1、a2=F/m2。我们定义其中任意一个物体为参考系,看到另外一个物体的加速度就是相对加速度了,我们把两个加速度相加,得到了一个“相对加速度”,前面[10楼]我已经给出了一个相对加速度的式子:

a=a1+a2=F/m1+F/m2=F(m1+m2)/m1m2

显然 F=a m1m2/(m1+m2)

现在令mp=m1m2/(m1+m2)

这个式子就写成了F=mp a
依然是牛顿定律的形式,但是这里的加速度是相对加速度a,质量也是折中的质量mp了。我把mp叫做并联质量。

为什么叫并联质量呢?我们知道,两个电阻R1、R2并联,总电阻减小,满足1/R=1/R1+1/R2
于是就有R=R1R1/(R1+R2)
我这里也如是,mp=m1m2/(m1+m2),形式和电阻并联公式一样。因此我起名叫并联质量mp。并联质量小于任一物体质量,也如同并联电阻阻值小于任一电阻的阻值。p为下标,取自英语并联的字头。

这样变化以后,以任何一个物体为参考系,测量到另一物体的相对加速度a,都可以直接计算物体的受力了。它就是:
F=am1m2/(m1+m2)=mpa

以[11楼]的数据说话
我们无论站在哪个坐标系看,相对加速度都是a=a1+a2=0.7 ms-2,
m1=2 kg、m2=5 kg,那么并联质量mp=m1m2/(m1+m2)=2*5/(2+5)=10/7kg,
F=mpa=(10/7)*0.7=1N

根据式子F=am1m2/(m1+m2)=mpa,我们可以计算出,在地面上向上(或向下)加速的物体实际受力(假定力恒定)
F=aMm/(M+m)
通过这个式子,我们也看到了,地球质量因为相当大M>>m,因此Mm/(M+m)≈1,F≈ma。这就是道理。

通过这个式子,以物体为参照系看地球,也不会得出F=Ma的可笑结果。计算结果和以地球为参照系是一样的。因为我这里采用的质量是并联质量。这和作用力和反作用力相等也取得了一致。

这可以看作是牛顿第二定律的一种外延形式。
[楼主]  [15楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/02 07:43 

更正[14楼]倒数第四行“因此Mm/(M+m)≈1”为“因此M/(M+m)≈1”
[楼主]  [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/02 13:27 

对[13楼]前一问的答复迟迟没出来,现再简单回答一次。

两个同时开始做自由落体运动的小球,互相只以自己为参照物,看对方是相对静止。

两个相同加速度的列车并行加速,互相也只以自己为参照物,看对方也是相对静止。这就如同杨利伟被固定在座舱椅上加速升空一样,人和椅的相对关系。

但相对静止并不能说他们没加速度,没受力。仅凭看相对位置是不能看出是否处于加速的。必须使用仪器测量加速度。
[楼主]  [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/02 13:33 

更正[14楼]第10行“R=R1R1/(R1+R2)”为“R=R1R2/(R1+R2)”
[楼主]  [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/03 04:34 
[楼主]  [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/03 09:56 

并联质量不是真实的质量,它是建立在错误地选择了参考系(没有选择质心)时产生的。因为两体互相受力,互相都加速,因此,观察到的相对加速度总大于任何一物体的加速度。那么以任何一个物体为参考系,基于相互作用力大小相等,而相对加速度又大于任一物体的加速度这一基本事实。就推断出被观测物体的视在质量小于最小质量的物体的质量。这个就是并联质量。在地球和小球之间,若选小球为参考系,则地球的并联质量小于小球的质量;若选地球为参考系,则小球的并联质量还是小于小球的质量。所以,并联质量只是数学运算的结果,它不是真的质量。
 [20楼]  作者:tyger01  发表时间: 2015/02/03 13:16 

对【16楼】说:

假如在茫茫宇宙中,我们的地球绕的太阳是一个已经变成“黑洞”的不发光质点,我们无法观测到太阳的存在。但是由于离心力与引力是大小相等的,地球在太阳引力下的向心加速度正好抵消了引力,处于失重状态,使我们感觉不到也无法测量出受太阳的引力,因此,在地球的自身来说,感觉自己并没有受任何力。就像在封闭的太空仓内感觉不到地球或其他什么天体的引力一样,这个时候按牛顿定律,物体不受力时就会保持原来的运动状态,那么在加与引力平衡的情况下,物体感觉没受力,也就相当于感觉自己是惯性系了。

这个时候如果有一个与之同时受相同引力强度并作丰同样的运动的另一天体,在地球看来它也没受力,因而也在作着相同的惯性运动。

 

因此,在没有绝对参照物的前提下,一切运动,包括非惯性运动,都只能是相对的。所谓的相对,就是其运动状态可以因改变参照物而改变的,即在不同参照物下观测到的运动状态是不同的。这也包括力的作用。

因此,对于真实的运动状态,必须依赖绝对参照系,也就是绝对空间的定位。

 

[楼主]  [21楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/03 15:47 

参照系的选取,如同管中窥豹。正确的选择了参照系,观察到的物体运动就更加真实一些。但是参照系没有绝对的,能够选择的参照系都是有限的。在地球上看月亮的轨迹是圆,但换在太阳上看就是螺旋。哪个真?当然太阳上看更真一些。但是换在银河系看,月球的轨迹就更复杂了。站在遥遥的星系看,那可能就像电子云那样,已经无法用语言描述是什么样的轨迹了。只可以用乱七八糟来形容了。

但是,物理研究的是机理,你还不能说因为太阳变成黑洞了,不发光了,看不见了,就否定了这个参照系存在。因为你还在承认地球绕它旋转,旋转必有引力在。那么地球依然和黑洞之间构成两体,质心依然存在、黑洞和地球在互相环绕依然在继续。它们并不因为我们看不到它们而超脱出物理规律。相对也好,绝对也罢,都是我们试图研究它们时引入的。运动都是绝对的,但是运动的观测都是相对的。因为人们要描述它们的速度,就要选基准点,因而运动成为了“相对”。对于真实的运动,应该依赖绝对参照物,你说的绝对空间,但是我们找不到这个点在哪里。所以我以前引入过一个较真概念,就是比较而言哪个更真,来形容这个局面。

前面你说“在地球的自身来说,感觉自己并没有受任何力”这也只是你的感觉。人在环绕地球的太空舱内,人感觉失重了,但你是否就得出结论来说人没有受力?人还是受力了的。研究物理不能以人的感觉说事,失重的原理是力作用在人(或物)每一个原子上而失去支持产生的感觉,对于这些分子、原子依然都在受着力,产生着加速度。我们的思维要跳出自己的感觉,这一步很重要。

在地面上,重力同时作用在人的每个细胞上,而抵抗重力的力来自地面的支持力,人才不会被吸引到地心去。地面支持力却不像重力那样同时作用到每个细胞上,而是通过脚底向上传递、通过骨骼、细胞向上传递。脚底部分支持力最大,等于全身重量。越往上,需要传递的支持力越小,到达头顶达到最小。所以人站立久了感觉累,都是承重的脚、腿、腰椎、颈椎等,没有人喊头皮累了的。支持力在身体内形成力的梯度,这就是重的感觉。当人泡在水里,地球对人体的重力一点都没少,但是支持力变成了浮力,大面积作用于人身体表面,身体内失去了很大的力的梯度,因此人也感觉自己失去一部分重,感觉就轻松了。我有专题论述过失重。

所以说,感觉没有的东西,不一定不存在。研究物理要跳出这些感觉。人要把自己置之世外,客观地研究对象。比如我们置身地球以外,看到地球绕一个中心(看不到的太阳黑洞)旋转,我们就能知道地球在受力,而不是在地球上的感觉失去太阳的重力。虽然我们不能置身世外,但是我们的思维立场可以跑到那里去。

人感觉不到的东西,物是能够感觉到的。比如人在地面上,受到地球引力,感觉不到太阳、月球的引力,但是大海中的水能够感觉得到。它们会在引力的作用下产生潮汐。

只要人足够聪明,总有办法知道自己在绕黑洞转。
[楼主]  [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/03 18:02 

你说的“这个时候如果有一个与之同时受相同引力强度并作丰同样的运动的另一天体,在地球看来它也没受力,因而也在作着相同的惯性运动。”这和我举例“杨利伟被固定在座舱椅上加速升空一样,人和椅的相对关系。”完全一样,是相对静止的关系。至于那个天体受没受力,不是你能看出来的。力这个东西谁也看不到。但是这个天体和地球都能感受到,因此它和地球一样在做圆周运动,而它们做圆周运动时,已然使用了自然规律,比如牛顿定律。但因为你和它同步,相对静止,你看不出来受力而已。

人没有发现的并不是不存在的。自然以它自己的规律在运作,有时候你处的位置就是发现不了这些规律,那就要换角度去考察。你就不能停留在原地。比如你拿着一个测引力大小的装置,跑到地球的另一面、半径相同的位置,你很可能发现此处的引力和原来的地方不同了。那你是不是就能判断出地球附近存在天体(黑洞)了?你看到潮起潮落不会引起联想吗?总会有办法得知地球和那个相对静止的天体在做圆周运动的。
[楼主]  [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/04 04:28 

你前面说的
“小物体以自己为参照物时,感觉受对大质量物体施加了力的作用使大物体产生了加速度。而在大质量的物体看,则相反,是小质量物体在它施加的作用力下产生了加速度。显然,力相同,相对的加速度是相同的,然而,质量却不同。这说明在某些条件下质量存在但并不一定能表现出来,但是质量是确定的,并不会因为没有或没有完全表现出来就不存在或变小。而惯性则并不一定因为存在质量而一定能表现出来。因此,惯性只是质量的外在表现,但并不一定与质量等价。”
特别是你的这句“这说明在某些条件下质量存在但并不一定能表现出来”很有代表性。这是因为你在不正确的参考系下还要使用正确参考系下的公式造成的。比如你现在使用我专门对付不正确参考系的公式,依然能够得出正确结果。
根据式子F=am1m2/(m1+m2)=mpa,我可以推导出

m1=Fm2/(am2-F)
这样一个式子,还引用前面数据,现在已经知道相对加速度a=0.7ms-2、F=1N、m2=5kg,求m1=?
m1=Fm2/(am2-F) =1*5/(0.7*5-1)=2kg

你看看,质量m1并没有表现不出来或不充分。关键是要因地制宜、想好正确的计算方案。对于错误的参考系选取,就要将错就错,使用对应错误选择下得到的公式,而不能不知变通依旧使用过去的求法。

同样,相对加速度a=0.7ms-2、F=1N、m1=2kg,求m2=?
m2=Fm1/(am1-F) =1*2/(0.7*2-1)=5kg

你看看,质量m1并没有表现不出来或不充分。关键是要因地制宜、想好正确的计算方案。对于错误的参考系选取,就要将错就错,使用对应错误选择下得到的公式,而不能不知变通依旧使用过去的求法。


[楼主]  [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/04 15:22 

事实上,你说的这种情况非常容易判别,只是很多人不去想。

现在就假定宇宙空间一个星星都没有,太阳变成了黑洞(暂且不管有没有黑洞),不发光。把太阳和星光都弄没有了是为了造成无参照物可看,这也是你的目的。在地球轨道上有一前一后两个地球(Earth)E1、E2,以相同转速绕太阳黑洞转。轨道为正圆。但是天球是一片白,所以这两个球还都是被照亮了的,要考虑能够看见对方形体(这是必要的,否则你怎么看)。这就准备好了。

其实完全没必要假设太阳是黑洞,我测量时不使用背景光的效果参与测定、计算就是了。

我站在E1、E2连心线上E2这端,我向连心线E1端发射一枚炮弹,炮弹速度v已知并且恒定(先不考虑炮弹的受到的两球的引力)。炮弹自发射时对准E1端,此后就我观察炮弹在E1上的落点。如果这两个星球没有做环绕太阳的圆周运动,而是做一前一后的直线运动,则炮弹会在不受力的情况下,按照惯性做直线运动,会打中瞄准点。但是两球都绕太阳转,这个落点肯定偏离瞄准点,甚至根本不能击中E1。
炮弹相对太阳的的速度比两地球速度都大,因此,炮弹会选择一个椭圆轨道绕太阳运行,不会落到瞄准点上。

[楼主]  [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/05 02:42 

一般人描述的参照系是指可以看得见的实物,所以对于你举例中的黑洞,因你看不到它,你就觉得它不能做参照系了。但是真正物理上的参照系不一定是指看得见的实物,甚至那里可能什么都没有,只是一个质量中心。因此,参照物黑暗不黑暗或存在不存在和那里能不能成参考系也是没有关系的。

不但一般人是这样,就连物理教材也是这样定义参照系的,比如周衍柏编的《理论力学教程》关于参考系就是这样说的“为了研究宏观物体的机械运动,首先应确定该物体在空间的位置。但因物体的位置只能相对地确定,因此又应该找出另外一个物体作为参考,这种作为参考的物体叫做参考系”。所以人们把参考系定义为实物的理念是根深蒂固的。但是,更深的研究就引入了质心坐标系的概念。质心是可以做参考系的,但质心就可能空无一物。很多观念来源于对两体运动的研究。选择两体质心做参考系可以更真实地描述运动,这些教材中都是有的,但是一般人往往忽略。包括前面我提到的并联质量,就是一种没有将参考系选在质心上,还要按照错误参考系来计算而产生的。教材中叫折合质量。这是不真实的质量。教材中以大质量物体作为参考系,认为太阳不动,质量还是M,认为小质量物体产生折合质量。事实上,以行星为不动,把太阳质量化做折合质量也完全等效。对两个以质心为旋转轴进行互绕的天体,无论以哪个天体做参考系,看对方绕自己的角速度都是相同的。两个天体的距离也是相同的。因此使用折合质量进行计算的结果也是相同的。我的并联质量叫法则更加公平。它事实上不但适合互绕的天体,也适合互相以直线运动的物体间的计算。

但是这种参考系的选择实际是属于错误选择,因此使用折合质量计算出的结果只能是这个参考系上的,和真实是不完全符合的。从上面我们也看到了,人们还是愿意选择实物当参考系,并不愿意选择质心(那里可无物)做参照物,虽然理论没问题。宁可牺牲真实,也要“脚踏实地”。
地球以太阳为中心,半径为r,每年旋转一周,对太阳为参考系来说是真,但对质心参考系来说是假。
太阳和地球都以质心为中心,半径分别为r1、r2,其中r1+r2=r,每年旋转一周是真。
[楼主]  [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/06 14:31 

两个人坐在旋转木马上,把两个人看作两点。不管两个人坐在什么位置,只要不重合,它们互相对准对方投掷物体都不会击中。这里不考虑空气阻力和地球引力。这个道理十分浅显。投掷瞬间的速度和方向是确定不再变的,而目标的方向在物体运动过程中却改变了。靠惯性飞行的物体再也不能落到目标上了。这个简单判定自己是不是和对方在做圆周运动的小办法可供大家借鉴。
[楼主]  [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/06 16:14 

我这里提到的“一般人”泛指大众,这里没有丝毫贬低的意思,特此说明。
[楼主]  [28楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/02/06 20:00 

对[20楼]说:
感谢你到我的帖子中来提出问题!

我的这些帖子,光顾的人不少,有能力回帖的也不多。大概是因为我偏重一些推导和一些计算,能理解、能看懂的人不多。我的那些帖子除了讲解机理外,还附带了我很多发现。其中光子速度不是光速就是我一个典型的论断。我找到了众多物理常数之间的联系,铁打的数据摆在哪里,没人敢说话。我推导出光子的速度和频率的关系、我发现了光子动量守恒的特殊规律、给出了光子动量常数。我找到了沿直线运动的电子质心速度和电子自转速度之间的内在联系。我的这些理论计算可能还存在很多缺陷,但是我用这个理论、这些计算方法来进行计算,却是和物理数据高度吻合的。我甚至可以通过火焰的温度大致计算出发光的频率。这些都是以前没有过的。我不象多数人那样喜欢玩虚的,讨论问题就像开务虚会。

还有一点就是,我帖子中的东西都是离经叛道的东西。一般人很难理解。但我用它们能解释一般人解释不了的东西。比如光到底是粒子还是波的问题。既承认场物质(“以太”)又承认光本粒子的人寥寥无几。我的光本粒子说是承认存在场物质颗粒的,我也早指出了光子速度不是光速。这些都是会被一一验证的。
[楼主]  [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/03/08 08:32 

绝对的就是绝对的。一个圆盘,半径是10米。圆周上面均匀分布8个人,每个人身边一个钟,显示的数值t10=1、t20=2……t30=3、……t80=8秒,他们以1米/秒相同速率同时沿半径走向圆心。它们到达圆心是绝对同时的,他们的速度和自己身边的钟无关,也和圆心上的钟无关。圆心上另有一个钟,在他们出发时的数值是tb0=9秒。
这些人走到圆心,如果按式子v=L/(tb-ta)计算,将计算出具有不同速度。假如他们在圆心钟的表示数tb1=19秒的会计算出
v1=10/(19-1)=0.55555555555555555555555555555556米/秒
v2=10/(19-2)=0.58823529411764705882352941176471米/秒
v3=10/(19-3)=0.625米/秒
……
v8=10/(19-8)=0.90909090909090909090909090909091米/秒
其实它们的速度都是1米/秒,但因为这是错误的算法,所以得出每个人的速度都不相等,这与8个人到达圆心的真实速度是不符合的。不符合实际的就是错误的。虽然声称约定了圆心钟tb0=9秒时和上面8个人旁边的钟是同时(物理同时,但表针指示不同),即实行了对钟约定。但在计算中并没有表达出来对钟约定。

看看我是如何约定的:
我约定t10=1秒时刻、t20=2秒时刻、t30=3秒时刻、……t80=8秒时刻和tb0=9秒时刻是处于物理同时。
我约定完立刻得到Δt1=-8秒、Δt2=-7秒、Δt3=-6秒……Δt8=-1秒
我用式子v=L/(tb-ta+Δt)计算
v1=10/(19-1-8)=1米/秒
v2=10/(19-2-7)=1米/秒
v3=10/(19-3-6)=1米/秒
……
v8=10/(19-8-1)=1米/秒
我计算出8个人的速度全一样,符合实际。我这个做法才是真正使用了对钟!对钟后,一定要把对钟结果应用到计算中去!而不是约定完了就完了。
[楼主]  [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/03/18 23:19 

关于状态

由LED发光二极管制造的七段数码管选择点亮不同的段,可以显示出0-9十个数字还有其他形状的符号。我制造两个数码管,一个小的10毫米高,一个大的300米高。我把小的放我面前,大的放30000米距离的位置上。我用这样两个数码管同步显示数字0~9,我让两个数码管进行加计数显示0~9,即显示完0,显示1,再显示2……到达9后,再从头显示0、1。如此循环显示下去。两个数码管的数字更新是同步的,无先后时间差。数字更新速率是0.1毫秒。如果我把数字更新一次叫做一个状态,那么1秒之内会有10000个状态。每个状态中,两个数码管的显示值总是一样的,这状态是客观的,是实在的。

但是对于我这个观察者来说,由于距离两个数码管的距离不同,我会看到它们显示的数字总不同。比如距离我近的小数码管当前显示的数字是5,我看到远处的大数码管的数字就是4。等到我的小数码管显示6时,看到远处的才显示5。
这是因为远处的数字影像传递过来总需要0.1毫秒的缘故。

这就是客观上两数相同,但主观上看到的却总是不同的原因。到底是哪个结果真实反映数字的异同?显然是相同的是真。两数相同才是两数码管的真实状态。我们看到的影像不足为凭。我们要学会扣除光速带来的影响,如果不懂得扣除光速的影响,就不可能有正确的判断,也得不到正确的结论。

什么叫同状态?此例中两个数码管显示相同数字的状态就是同状态。该状态中有两个数码管参与,它们的状态是00、11、22、……,其中任何一个状态都是两数码管共有的。我们“看”一个景象,不能停留在用眼睛看,不能停留在光线传递过来的信息上。我们要用自己的头脑来“看”,事实上就是要通过正确的分析来“看”。

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