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吳先生“发现”的“动能定理”在牛顿力学和狭义相对论中根本就不存在,何来各系平权!
[楼主] 作者:szshanshan  发表时间:2005/03/12 15:14
点击:1041次

 

吳先生“发现”的“动能定理”在牛顿力学和狭义相对论中根本就不存在,何来各系平权!

 

定理是由理论的推出的结论,如维里定理就是牛顿力学推出的结论,它是关于多体问题中动能与势能的相互转換、总能量守恆以及略去中间过程的最终的动态自动平衡。牛顿力学中从来沒有谁推导出了“动能定理”,若是真的如吳先生所说的存在“动能定理”,则从维里定理就可直接推出还存在“势能定理”。从狭义相对论更不可能推导出“动能定理” ,若存在四维动量的时间t分量守恆的动能定理,则也就存在四动量的x分量Px的守恆定理和極坐标中的径向分量动量Pr的守恆定理。

我一直无法理解吳先生为何坚持说存在一个子虛乌有的“动能定理”,而水平不错的正和竟会煞有介事地去证明这个虛幻的定理,沈建其博士则用协变是形式不变而不是数值相等来解释“动能定理”,和滿先生也似乎在推崇这个“动能定理”,经大家这样一讨论,一个物理学的新定理——“动能定理”似乎就要橫空出世了。经典力学存在三百多年了相对论也有百年历史,难道前人真有这么大的疏漏,一个这么重要的“动能定理”都沒有发现要等吴先生来发现吗?

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 [2楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/12 15:26 

那连续贯穿运算应该怎么算?

请你具体运算我举的粒子好吗?用什么运算方法运算,结果能得到各系同样的结果?

无论“动能变化量=1/2mv2v2-1/2mv1v1”是否“定理”,是可由牛力导出的,并得到普遍应用。

[楼主]  [3楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2005/03/12 17:31 

“动能定理”有用在什么地方?可能只在你们的头脑中。

   “动能定理”有用在什么地方?可能只在你们的头脑中。

 

维里定理在星系运动和流体力学广泛应用,但从未听说过用“动能定理”能解决了什么问题。粒子物理的实验分析中决不是只考虑碰撞粒子前后的动能(由动能守恆)来进行的实验分析的,所有的分析都是动量和能量的前后变化一同考虑由四维动量-能量守恆推算出待测量。若是用动能守恆来算待测量则肯定结果是错的。“动能定理”有用在什么地方?可能只在你们头脑中想象的实验中有用。客观世界不存在动能守恆,硬要用“动能守恆”去套,就是假想的实验也会出错。如贯穿实验中的引力势能变化,墻被撞击后的振动能和发出的声波能,撞出的灰尘克服范德瓦尔玆力作的功等等,这些能量都是客观存在的,能不考虑吗? 单是撞击产生的热能就有由墻体传走的,也有部分热能加热了四周空气。我是无力計算这么多参数的贯穿问题,但我相信贯穿跟粒子碰撞一样,前后的动能是不守恆了。

    牛力也可导出势能的变化,可沒有势能定理,因为单用势能与单用动能一样也解决不了什么问题,所以也不存在势能定理。可牛力导出伯努利定理在流体力学中大有用处,所以有伯努利定理。

 [4楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/12 17:48 

如贯穿实验中的引力势能变化,墻被撞击后的振动能和发出的声波能,撞出的灰尘克服范德瓦尔玆力作的功等等,这些能量都是客观存在的,能不考虑吗? 单是撞击产生的热能就有由墻体传走的,也有部分热能加热了四周空气。

根据牛力:

1 F为变换不变量。

2 FS=1/2mv2v2-1/2mv1v1.

至少在地表参照系运算中,牛力这种简单运算是适用的。

我是无力計算这么多参数的贯穿问题,但我相信贯穿跟粒子碰撞一样,前后的动能是不守恆了。

当然不守恒。我们都相信。

牛力也可导出势能的变化,可沒有势能定理,

牛力势能公式:Ep=1/2kAA.(可能记错,几乎从没用过)

 [5楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/13 12:51 

如果郑女士的话是正确的,那么漆安慎、杜婵英两位教授是大混蛋,因为他们误导了几千万的学生。

 

定理是由理论的推出的结论,如维里定理就是牛顿力学推出的结论,它是关于多体问题中动能与势能的相互转換、总能量守恆以及略去中间过程的最终的动态自动平衡。牛顿力学中从来沒有谁推导出了“动能定理”,若是真的如吳先生所说的存在“动能定理”,则从维里定理就可直接推出还存在“势能定理”。从狭义相对论更不可能推导出“动能定理” ,若存在四维动量的时间t分量守恆的动能定理,则也就存在四动量的x分量Px的守恆定理和極坐标中的径向分量动量Pr的守恆定理。

 

我一直无法理解吳先生为何坚持说存在一个子虛乌有的“动能定理”,而水平不错的正和竟会煞有介事地去证明这个虛幻的定理,沈建其博士则用协变是形式不变而不是数值相等来解释“动能定理”,和滿先生也似乎在推崇这个“动能定理”,经大家这样一讨论,一个物理学的新定理——“动能定理”似乎就要橫空出世了。经典力学存在三百多年了相对论也有百年历史,难道前人真有这么大的疏漏,一个这么重要的“动能定理”都沒有发现要等吴先生来发现吗?

 

 

 

回复:请问郑女士,这本高等师范院校物理系试用教材《力学基础》也是子虛乌有吗?

看到您的帖子,我只把十多年前所读的课本翻开来看。当时所读的《力学基础》是198212月第1版,19864月第4次印刷。本书系北京师范大学物理系所用讲义基础上改编的,推荐为高等师范院校物理系试用教材。共634页。漆安慎、杜婵英编,高等教育出版社出版。

 

《力学基础》42 动能定理       191-199

摘抄如下:

…… ……

力做功的结果是改变物体的运动状态。可以设想,必定相应地存在某种描述运动状态的物理量,它的改变正好由力对物体所作的功来决定。……  

Fdr = dA=d(mv2/2)         421

……我们把mv2/2叫质点动能,用EK表示:

EK=1/2mv2                    422

既然动能的变化是用功来度量的,所以动能和功具有相同的量纲和单位。(421)式表明:质点动能的微分等于作用于质点的合外力所作的元功,叫质点的动能定理。

421)式为质点动能定理的微分形式,将它积分即得到动能定理的积分形式:

A=1/2mv2-mv02

这样就得到非无穷小过程的质点的动能定理:质点动能的增量等于质点的合外力所作的功。

…………

 

如果郑女士的话是正确的,那么漆安慎、杜婵英两位教授是大混蛋,因为他们误导了几千万的学生。
 [6楼]  作者:马国梁  发表时间: 2005/03/13 13:45 

看来俺老马不出面不行啦!

      物体的动能是相对的,但不是相对参照系的,而是相对于被作用的物体的。动能大小是由两物体的质量和相对速度共同决定的,与所在的参照系无关。在同一参照系内,同一运动物体相对不同的物体所具有的动能是不相同的;而同一对物体所具有的动能,不管它在什么参照系内,动能大小则都是相同的。

     在地面上子弹可以打穿5堵墙,若改在火车上看,它也是打穿5堵墙。这没有什么难理解的。因为他们的相对动能不变,故做功穿墙的堵数也不变。还有在空中飞鸟撞飞机的例子。在飞行员看来,是飞鸟撞破了玻璃进去了一米远,而在飞鸟看来则是飞机撞破了玻璃又前进了一米远,效果是相同的。

     动能的通用计算公式实际上应该是

       E = (1/2)[mM/(m+M)](v - V )^2

      只要当M>>m    V=0 时才有 E = (1/2)mv ^2

    而现在物理课本上所讲的动能公式实际上误导了不少人。怎么样,我说明白了么?

 [7楼]  作者:漆亚平  发表时间: 2005/03/13 16:31 

开个玩笑:假奴反相的话是正确的,那么爱因斯坦也是个大大的混蛋.我不知道误导多少人.
吳先生“发现”的“动能定理”在牛顿力学和狭义相对论中根本就不存在,何来各系平权!
 [8楼]  作者:冯小骏  发表时间: 2005/03/13 18:57 

回复:周末无事,算了这个简单习题,不过贴不上来
由于包含较多公式,我用LaTeX处理,当然可以生成PDF文件,但无法贴在此处(至少我不知道如何贴?)
 [9楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/13 19:09 

那就请做个总体介绍吧

1 基本定性关系介绍。

2 应用的公式。

 [10楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/13 19:41 

“老马”“老牛”谁更高?

物体的动能是相对的,但不是相对参照系的,而是相对于被作用的物体的。动能大小是由两物体的质量和相对速度共同决定的,与所在的参照系无关。在同一参照系内,同一运动物体相对不同的物体所具有的动能是不相同的;而同一对物体所具有的动能,不管它在什么参照系内,动能大小则都是相同的。

FS=1/2mv1v1-1/2mv2v2是使用牛力直接推出的结论。

F=m(v1-v2)/t   (1)          S=1/2(v1-v2)t (2)

(1)X(2)=1/2mv1v1-1/2mv2v2

牛力中的S,是各系协变的。其推导出的“动能”也是各系协变的。老马现在认为是各系不变的,明显与“老牛”不同。

     在地面上子弹可以打穿5堵墙,若改在火车上看,它也是打穿5堵墙。这没有什么难理解的。因为他们的相对动能不变,故做功穿墙的堵数也不变。还有在空中飞鸟撞飞机的例子。在飞行员看来,是飞鸟撞破了玻璃进去了一米远,而在飞鸟看来则是飞机撞破了玻璃又前进了一米远,效果是相同的。

动能的通用计算公式实际上应该是

E = (1/2)[mM/(m+M)](v - V )^2

老马的这个公式,是怎么推导出的?

老马使用这个公式,能运算“贯穿几堵墙”吗?牛力至少在地表参照系中运算结果与物理事实相符。

只要当M>>m    V=0 时才有 E = (1/2)mv ^2

    而现在物理课本上所讲的动能公式实际上误导了不少人。怎么样,我说明白了么?

 [11楼]  作者:冯小骏  发表时间: 2005/03/13 20:26 

回复:利用动能定理和牛顿第二定律计算就可以了啊

运动参照系中子弹穿过墙的距离不是墙厚,而且与初始速度有关,这个厚度需要求出来,但动能定理当然是成立的。

完全从牛顿第二定律计算也可以,因为动能定理可以利用牛顿第二定律证明,所有结果都是完全自恰的。

如果还不会算的话, 请到

http://cn.briefcase.yahoo.com/fengxiaojun613>

上读原文,当然,你需要有Acrobat Reader

 

 [12楼]  作者:冯小骏  发表时间: 2005/03/13 20:36 

回复:是这个地址
http://us.f2.yahoofs.com/bc/42342c1a_16ee8/bc/public/twowall.pdf?bfnsONCBAZ.Brdop http://us.f2.yahoofs.com/bc/42342c1a_16ee8/bc/public/twowall.pdf?bfnsONCBAZ.Brdop
 [13楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/13 20:44 


   “动能定理”有用在什么地方?可能只在你们的头脑中。

 

维里定理在星系运动和流体力学广泛应用,但从未听说过用“动能定理”能解决了什么问题。[吴:也许是各人所学书本的称谓不同,上面我已经指出了“动能定理”教科书上的出处,当时全国高等师范院校物理系比较普遍使用漆安慎等人编的《力学基础》]粒子物理的实验分析中决不是只考虑碰撞粒子前后的动能(由动能守恆)来进行的实验分析的,所有的分析都是动量和能量的前后变化一同考虑由四维动量-能量守恆推算出待测量。若是用动能守恆来算待测量则肯定结果是错的。“动能定理”有用在什么地方?可能只在你们头脑中想象的实验中有用。[吴:动能定理Fds=dEK的用处极大,相对论就是用动能定理Fds=dEK与质量方程来推导质量-能量方程。若没有“Fds=dEK的形式各系不变”的假设,相对论的质量-能量方程是那里来的?《新时代力学》中(见63493帖),我已经证明了这点:Fds=dEK的形式各系不变”的假设是推导相对论质量方程的必备条件。正和在63573帖中试证“Fds=dEK的形式各系不变”的假设为逻辑结果,但我已经明确指出他的证明是原地打圈圈。另外,尽管四维动量-能量有惊人的数学美,但这个美也是以“Fds=dEK的形式各系不变”的假设为基础。现代物理学连验证这个概念的假想实验都设计不出来,去谈数学美又有什么意义。]就是客观世界不存在动能守恆,硬要用“动能守恆”去套,就是假想的实验也会出错。如贯穿实验中的引力势能变化,墻被撞击后的振动能和发出的声波能,撞出的灰尘克服范德瓦尔玆力作的功等等,这些能量都是客观存在的,能不考虑吗? 单是撞击产生的热能就有由墻体传走的,也有部分热能加热了四周空气。我是无力計算这么多参数的贯穿问题,但我相信贯穿跟粒子碰撞一样,前后的动能是不守恆了。[吴:在这类问题中,我们总是以整个质点组体系为研究客体,因此Fds=dEK中的F是内力,自然能量守恒。]

 

    牛力也可导出势能的变化,可沒有势能定理,因为单用势能与单用动能一样也解决不了什么问题,所以也不存在势能定理。可牛力导出伯努利定理在流体力学中大有用处,所以有伯努利定理。[吴:动能和势能都是机械能,我们把动能改称为势能,对于结果也没有影响。之所以分动能和势能,我想是由于牛顿力学中的惯性质量和引力质量的定义各不相同。]
 [14楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/13 21:02 

“这个文件夹是空的。”
吳先生“发现”的“动能定理”在牛顿力学和狭义相对论中根本就不存在,何来各系平权!
 [15楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/13 21:13 

总打不开。小朋友不会在糊弄我们吧?

你先说,使用公式较多。

你后说,使用动能定理就可以。

这不矛盾吗?我虽然笨了点,但专业问题不好糊弄的,因为我对问题很认真。

别见怪,把你当朋友,才和你讲我的真实想法。

 [16楼]  作者:冯小骏  发表时间: 2005/03/13 21:33 

回复:是yahoo的问题,等yahoo正常了再看吧
另外,说话请放尊重点!
 [17楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/13 21:38 

原北师大高能所的张勇先生,您与他现在是否有联系?

1986年,我与张勇讨论过一些问题。他给过我很多指点。

后来听说他去美国了。我请在美国的朋友帮找他,总是找不到。不知道张勇在美国搞什么课题。他的一些想法,要是技术落实,那可不是闹着玩的。

您有他的线索吗?您认不认识王小榕或王小柳??找到她们可能就能找到张勇。我现在很想找张勇。

 [18楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/14 10:29 

请姗姗注意63611相关诸帖

我一直对吴先生煞有介事地拔高dEk=FdS为“动能定理”不以为然。现在吴先生举出教授大旗,我仍然不以为然。倪光炯都不能无条件地吓倒我。一个数学式是没有歧义的,而一个“动能定理”我开始也不知道说的什么,更不知“动能定理平权”是何含义。后来我才将其当成吴先生上下文中的“动能定理”和“平权”。

要是一个人老说“根据欧拉公式,……”而不给出数学式子会有什么结果?欧拉公式恐怕有数十上百个。

我煞有介事地证明的,其实是E=MCC的变体。吴先生竟然不知道E=MCC的证明要用到动质量与静质量的关系似的,埋怨我用该关系来证明dEk=CCdM。

 [19楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/14 10:38 

我一直不想答你的那个问题,因为你自己并没有定义好你的模型

你只说了在静系看来,子弹穿过一层后从1000m/s降到900/s。但穿过第二层呢?是否变成800m/s?如果是这样,在静系看来穿过两层的能耗都是不等的(产热量不等)。就算是这样,只要你在静系中定义了子弹穿过每一层的速度变化,则动系根据洛变换,可得到同样的事件:穿过的层数必相等,且贯穿每一层的发热量在不同观察者看来都相等。

实际上没有必要考虑多层贯穿,只要一层贯穿在各系中没有矛盾就够了。而这个问题我在与吴先生的讨论中早已解决。
 [20楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/14 10:43 

大谬不然

动能是相对于被作用物体的?不要将动能的定义与“动能可转化量”的环境条件混为一谈。

难道温度也是相对于接受热量的物体的吗?

 [21楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/14 12:03 

回复:不仅没有联系,而且我不知道他是谁。
吳先生“发现”的“动能定理”在牛顿力学和狭义相对论中根本就不存在,何来各系平权!
 [22楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/03/14 13:45 

別搬出教授的书来吓人,爱因斯坦比这两位教授有名气得多,很多人不是没被吓倒照样反对相对论吗!
吳先生“发现”的“动能定理”在牛顿力学和狭义相对论中根本就不存在,何来各系平权!
[楼主]  [23楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2005/03/14 13:48 

作功可以压缩一根弹簧,这是中学物理都要讲的,请用您和两位教授的“动能定理”分析解释一下吧! 若是日常生活中简单的事实都解决

作功可以压缩一根弹簧,这是中学物理都要讲的,请用您和两位教授的“动能定理”分析解释一下吧! 若是日常生活中简单的事实都解决不了,称得上是牛顿力学的推论的结论——定理吗?

 [24楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/14 20:16 

你只说了在静系看来,子弹穿过一层后从1000m/s降到900/s。但穿过第二层呢?是否变成800m/s?

这当然不能在题设中出现,都知道了,还要算“能贯穿几堵墙”干什么?

如果是这样,在静系看来穿过两层的能耗都是不等的(产热量不等)。

题设中问的是“这样的墙”。

利用经典力学中“同样材料的动摩擦力与速度无关”,可知F不变。在地表系中墙厚度不变,可知S不变。 结论FS不变,每堵墙对子弹动能的改变量不变。

就算是这样,只要你在静系中定义了子弹穿过每一层的速度变化,则动系根据洛变换,可得到同样的事件:穿过的层数必相等,且贯穿每一层的发热量在不同观察者看来都相等。



实际上没有必要考虑多层贯穿,只要一层贯穿在各系中没有矛盾就够了。而这个问题我在与吴先生的讨论中早已解决。
 [25楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/15 10:12 

这就是你的不对了

每堵墙令子弹的动能改变量不变?所以你没有想清楚你的模型。

设一开始所有墙相互独立静止于真空中。则在静系观察者看来,随着子弹速度的降低,子弹每次穿墙的动能改变量都不一样!但每次子弹加墙的动能改变量之和(对应于穿墙释放的热能)每次都一样(这个“一样”尚需严格证明,但不是关键。关键是热能恒等于子弹加墙的动能变化之和)。

所以只观察子弹,动能改变量不仅各系不一样,同一系中各次穿墙也不一样。(结论1)

若所有墙通过框架连成整体,结论(1)仍然不变。

若静止观察者被绑在墙上,则结论(1)仍然不变,只是墙的动能改变量恒为零,但子弹的动能改变量不再等于热能,因为这时静止观察者不是惯性系,有等效引力做功。热能等于子弹动能加势能的总变化。

 [26楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/15 20:39 

我错在哪里?

每堵墙令子弹的动能改变量不变?所以你没有想清楚你的模型。


设一开始所有墙相互独立静止于真空中。则在静系观察者看来,随着子弹速度的降低,子弹每次穿墙的动能改变量都不一样!但每次子弹加墙的动能改变量之和(对应于穿墙释放的热能)每次都一样(这个“一样”尚需严格证明,但不是关键。关键是热能恒等于子弹加墙的动能变化之和)。


所以只观察子弹,动能改变量不仅各系不一样,同一系中各次穿墙也不一样。(结论1)

我在这个推导结论上与您不同。我完全是按牛顿力学推出的。

1 子弹损耗的EK就是子弹对墙做的功FS。

2 子弹穿墙通过摩擦力对墙作功。动摩擦力的大小与速度大小无关,所以,F不变。

3 墙在地表系中厚度一样,无位移。S不变。

4 F不变,S不变,FS就不变。

结论地表系中各次穿墙损耗的动能是一样的。

错在哪里?

若所有墙通过框架连成整体,结论(1)仍然不变。

若静止观察者被绑在墙上,则结论(1)仍然不变,只是墙的动能改变量恒为零,但子弹的动能改变量不再等于热能,因为这时静止观察者不是惯性系,有等效引力做功。热能等于子弹动能加势能的总变化。

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