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可怜的爱因斯坦被人骗了?
[楼主] 作者:和满  发表时间:2005/03/23 12:32
点击:457次

我们都知道经典力学中,弹性碰撞动能动量双守恒。其中动能守恒公式为:

mv1v1/2+Mv2v2/2=mv1'v1'/2+Mv2'v2'       (0)

以下,我们证明这个公式:

根据经典基本公式:S=(v+v')t/2(1) F=ma(2)  F1S=-F2S(3) 

(1)(2)得:F1S=m(v1'-v1)(v1'+v1)/2     (4)

(4)化简得:F1S=mv1'v1'/2-mv1v1/2    (5)

同理可得: F2S=Mv2'v2'/2-Mv2v2/2   (6)

把(5)(6)带入(3)得:

mv1'v1'/2-mv1v1/2 =-(Mv2'v2'/2-Mv2v2/2)  (7)

整理(7)得:

mv1v1/2+Mv2v2/2=mv1'v1'/2+Mv2'v2'    (8)

(8)即是我们要证明的(0)。证毕。

但是:上述证明是不成立的!使用的公式(3)是错误的。S1不=S2。S1是“物体1的质心在力的作用下的位移”,S2是“物体2的质心在力的作用下的位移。”

假如这个证明是不成立的。使用了几百年的经典双守恒公式就是错误的。几百年来,物理学者们都被骗了。难道汤姆逊、密立根、普朗克、查德威尔克、爱因斯坦、居里夫人、哈恩、迈特涅等等优秀前辈们都被骗了?这可能吗?

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 [2楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 13:06 

既然那些天才前辈不可能都被骗,因此只能是你被骗了。

在接触作用时,s1,s2是接触点位移,必相等。在非接触作用时,s1,s2可以是(不必然是)质心位移,故确实可以不等,但这时动能不守恒,差额表现为势能的变化,但这时可导出机械能守恒。

若接触时存在接触点带摩擦的滑动,则s1,s2仍不等,这时动能、机械能都不守恒。

牛顿第三定律只能用于导出动量守恒,不能用于导出动能守恒,除非附加“接触”及“无摩擦”等条件。

 [3楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 13:17 

值得肯定的是和满开始定量思维了
可怜的爱因斯坦被人骗了?
[楼主]  [4楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 13:20 

您能用GR定量出“洛变换”吗?
可怜的爱因斯坦被人骗了?
[楼主]  [5楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 13:22 

请解释“接触点位移”。
可怜的爱因斯坦被人骗了?
 [6楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 13:27 

两个小球从相撞到分离,接触点C在空间中的位移只有一个--S,相互作用力F和-F做功都是针对这个S。从接触点S到小球各部分的力完全是内力。
 [7楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 13:34 

问题就提得不对。推导GR的一个前提就是引力空间局域上是闵氏的

也就是说局域地满足洛变换实际上是GR的前提。当然这对坐标系的建立有特定要求。即使在SR中,如果不对建立坐标系加上“正交”要求,则SR中的坐标变换也不是洛变换而是一般坐标变换。

[楼主]  [8楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 13:45 

假如把接触到分离分成两个过程...我证给你批。

1 开始接触至最大弹性变形。

2 最大弹性变形至分离。    

直接对小球速度起作用的是第二个过程。

第二个过程,与“压缩弹簧弹开两端质点”动力学基本关系是一样的。

“压缩弹簧弹开两端质点”中,S1不一定=S2。设“n的S”为S1,“M的S”为S2。M趋于无穷大时,S2趋于无穷小,而S1并不趋于无穷小。

所以质点化物体接触位移不是接触点位移,而是个物体质心位移。。

哪步错了?

 [9楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 13:56 

1 开始接触至最大弹性变形。

2 最大弹性变形至分离。    

直接对小球速度起作用的是第二个过程。

///两个过程都起作用。

第二个过程,与“压缩弹簧弹开两端质点”动力学基本关系是一样的。

///不一样。而是两个质点各连接着一个弹簧,弹簧的接触端才是接触点。你的模型错误,以下推导自然错误。

“压缩弹簧弹开两端质点”中,S1不一定=S2。设“n的S”为S1,“M的S”为S2。M趋于无穷大时,S2趋于无穷小,而S1并不趋于无穷小。

所以接触点位移是不等的。


哪步错了?

///最后提醒你,弹性碰撞动能守恒不是证明出来的,而是定义出来的。也就是定义弹性碰撞为双守恒的碰撞,否则不是弹性碰撞。你费力地证明动能不守恒,最多也就是证明弹性碰撞不存在。

[楼主]  [10楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 14:11 

1 开始接触至最大弹性变形。


2 最大弹性变形至分离。    


直接对小球速度起作用的是第二个过程。

///两个过程都起作用。

同意

第二个过程,与“压缩弹簧弹开两端质点”动力学基本关系是一样的。

///不一样。而是两个质点各连接着一个弹簧,弹簧的接触端才是接触点。你的模型错误,以下推导自然错误。

两个弹簧连在一起,与“一个大弹簧”有什么不同?我们要求的“位移”是质点的位移?还是大弹簧中心的位移?

“压缩弹簧弹开两端质点”中,S1不一定=S2。设“n的S”为S1,“M的S”为S2。M趋于无穷大时,S2趋于无穷小,而S1并不趋于无穷小。


所以接触点位移是不等的。

哪步错了?
///最后提醒你,弹性碰撞动能守恒不是证明出来的,而是定义出来的。也就是定义弹性碰撞为双守恒的碰撞,否则不是弹性碰撞。你费力地证明动能不守恒,最多也就是证明弹性碰撞不存在。

天才前辈们使用经典双守恒不能解决很多问题,才出现后来的物理分化。近代物理,流体力学才从经典力学中分化出来。假如我们找到新的,正确的经典碰撞公式(管它叫什么)。那不是很好吗?

 [11楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 14:26 

两个弹簧连在一起,与“一个大弹簧”有什么不同?我们要求的“位移”是质点的位移?还是大弹簧中心的位移?

///质点力学原本是刚体力学,你引入形变,那就应当将质点看成弹簧。两个弹簧并没连在一起,而只是接触。与大弹簧不同之外在于,大弹簧脱离接触时两个质点一下子就有了非零的表面距离,而两个弹簧脱离接触时,表面距离为零,因为两个弹簧应视为质点的一部分。从接触到分离,距离当然不能突变,模型优劣立见。

 [12楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/03/23 14:43 

没有错,错误的是理解问题

力是作用在碰撞点上的,而不是作用在质心上的。弹性碰撞就要考虑变形而使问题复杂化了。非对心碰撞就说明了S不应该是属于质心的,“香蕉球”就是非对心碰撞的例子。

 

 

[楼主]  [13楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 14:58 

“弹开阶段”呢?
我们假设两小球已经达到了最大形变。从“最大形变”到“脱离接触”,这个阶段力仍然没作用于质心吗?没作用于质心,质心之间怎么会从“最小距离”变成“脱离接触”呢?
 [14楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/03/23 17:25 

不是没作用于质心,而是FS不一定表示质心

“香蕉球”质心和圆周可以有不同速度。

 

[楼主]  [15楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 17:34 

您认为弹性碰撞中的S是什么?
正和认为,是接触位移。您同意吗?假如不同意。您认为是什么位移?
[楼主]  [16楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 17:39 

假如m=M ,v1=-v2
按您“接触点C在空间的位移”对S的约定,S=0。FS=0。是吗?
 [17楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/03/23 17:43 

当然是有F的地方的S,接触的地方有F
可怜的爱因斯坦被人骗了?
[楼主]  [18楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 17:48 

不接触的地方有没有?
小球,为什么被“弹开”?
 [19楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 17:57 

不接触的地方是内力,不用讨论
可怜的爱因斯坦被人骗了?
 [20楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 18:16 

是呀!我知道你又想不通了。
这时虽然相互做功w=fs=0,但deltP=ft!=0,在过程中内力作功使动能与弹性势能相互转化,机械能守恒。
 [21楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/23 19:19 

二质点之间相互作用所做的元功的代数和等于其中一质点的力与该质相对另一质点元位移的标积。换言之,这一对质点力的功仅决定于力和质点间的位移。在经典力学中,这个问题倒是可以证明的。
 [22楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 19:31 

错!不是相对于另一质点的元位移,而是相对于观察者!
正因为dS是相对于观察者的,所以对不同观察者,dS大小不同,甚至符号都不同,这种情况下谁对谁做正功及功的大小是依赖于观察者的,所以针对一个质点才有“一个观察者认为动能增加而另一观察者认为动能减少或增量不同”的情况。
 [23楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/23 20:07 

回复:非也!请看推导:

在和满举出的例子中,外力做功为零,我们只要考虑内力做功就可以了。因此有:

W=EK-EK0

尽管作用力和反作用力大小相等而方向相反,故质点组内力的矢量和为零。但作用力的功与反作用力的功有些时候不一定等值反号。

 

设两质点相对于参考点O的位移矢量各为r1r2F-F分别表示质点1221的作用力。这一对作用力元功之和为

dw=Fdr2+(-F)dr1

   =F(dr2-dr1)

dr2-dr1质点2相对于1的元位移。证毕!
 [24楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 20:47 

你在重犯和满的错误。接触点位移只有一个,没有r1,r2的区别
可怜的爱因斯坦被人骗了?
 [25楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/23 20:53 

回复

相对于公共质心参考系来看,两质点的位移的大小相等;相对于观察者来说,质心参考系以速度V0运动,因此位移S1=S+V0T;S2=S-V0T

再考虑动量守恒和动能守恒,就可以得出(0)式.

 [26楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/03/23 21:08 

接触点是相对观察者运动的,故有dr1和dr2之分.并且二者不相等.
可怜的爱因斯坦被人骗了?
 [27楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 21:53 

对于质点,严格说来F为无穷大,接触时间T为零,接触位移S也为零

只是这里一定要考虑过程,才考虑非无穷大非零的近似情形再取极限。

接触点只有一个,不存在质点一和质点二的接触点相对于同一观察者有不同位移r1,r2的可能。从接触到分离的非常小T内,接触点相对于观察者移动了非常小距离S,接触作用力F非常大。FT为确定值,FS也为确定值。

质点一的动量变化为FT,质点二的动量变化为-FT

质点一的动能变化为FS,质点二的动能变化为-FS

显然双守恒。

[楼主]  [28楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/24 18:13 

是什么“相互作功”?

这时虽然相互做功w=fs=0,但deltP=ft!=0,在过程中内力作功使动能与弹性势能相互转化,机械能守恒。

是“质点相互作功”还是“接触表面相互作功”?

[楼主]  [29楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/24 18:21 

我一直觉得牛顿力学怪怪的——时间绝对,F与a必为同方向,KE=mvv/2,物理作用传导时间为0。...真难以理解.
可怜的爱因斯坦被人骗了?
[楼主]  [30楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/24 18:36 

不是:

相对于公共质心参考系来看,两质点的位移的大小相等;

设M不=m。F=F,a1不=a2.质心系中位移也不相等。

再考虑动量守恒和动能守恒,就可以得出(0)式.

即使相等,也得不到(0)。因为(0)要求各系成立。

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