牛顿第二定律:为何选动量?

<正>牛顿运动三定律是经典物理学的基石,它是一个严谨的逻辑体系,而且用它几乎能解释所有宏观物体的运动现象。在中学学习牛顿定律时,计算应用题常用到的主要是第二定律,第一、第三定律似乎用处不大,但实际上它们是同等重要的。因为第二定律给出物体受力后运动状态如何改变,在实际应用中涉及的更多一些,因而常常被认为是牛顿三定律的核心。     

高速领域内物质间的相互作用以及质量的含义

本文对高速领域内牛顿第三定律是否成立以及狭义相对论中质量的含进行了较深入的讨论。     

《力学基础》中的一处错误

对《力学基础》中关于牛顿第三定律的同时性问题的论述及其不能应用于电磁力的观点,在狭义相对论中用洛仑兹变换加以修正.     

从电磁作用谈近距与超距作用观点的是与非

用电动力学和狭义相对论理论分析了2个运动电荷之间电磁相互作用实现的过程，揭示出近距作用现点与场相互作用现点的一致性，也是对超距作用观点的否定，分析表明：动量是第一性的概念，动量守恒定律是第一性的定律，而力的概念和牛顿第三定律是第二性的概念和定律，由此决定力的概念及牛顿第三定律只适用一定范围。     

电磁力与牛顿第三定律

通过对电磁力及牛顿第三定律的研究表明：两电荷之间的相互作用力并非作用力和反作用力，不属于牛顿第三定律的应用范畴，不能依此来判断牛顿第三定律是否成立，但是包括整个电磁场在内的封闭系统的动量依然是守恒的，这就间接地证明了涉及电磁力时牛顿第三定律仍然成立。     

高速领域内物质问的相互作用以及质量的含义

本文对高速领域内牛顿第三定律是否成立以及狭义相对论中质量的含义进行了较深入的讨论。     

洛仑兹力特性分析

分析了两个相互运动的点电荷之间相互作用的洛仑兹力,得到了洛仑兹力的数学表达式,讨论了两个电荷点之间的洛仑兹力的力学特性,证明了洛仑兹力不服从牛顿第三定律,同时说明了牛顿第三定律的成立条件及使用范围.     

产生相对论效应的物理机制及相对论的适用条件

相对论效应是相对论中存在而牛顿力学中不存在的,但为什么会产生这种差异?两种理论的什么不同导致了这种区别,它和牛顿力学的适用条件有何关系?已知牛顿力学有适用条件,那么相对论有适用条件吗?如何研究相对论的适用条件?相对论的适用条件是什么?本文详细讨论了上述问题,通过分析和建模给出了产生相对论效应的物理原因,提出了研究相对论适用条件的3种方法,并应用这些方法得到了2个相对论的适用条件,解释了一些历史遗留的问题.     

关于对“力”的理解

除三定律外,牛顿还有关于力的两条说明,即(一)、所谓ViSinita,或物质固有的力,是每个物体被其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力,在这种力的作用下物体保持其原来静止状态或者在一直线上等速运动的状态。(二)、外加力是一种为了改变一个物体的静止或等速直线运动状态而加于其上的作用力。爱因斯坦在他发明了相对论之后说:“牛顿所创造的概念,至今仍然指导着我们的物理思想”。“力”是牛顿力学中一个重要的基本概念,本文就“力”的概念和定义,谈一点肤     

狭义相对论力学中的能量

通过分析狭义相对论力学中的能量定义，对狭义相对论力学中的能量与牛顿力学中的动能作了比较，指出狭义相对论力学中的能量是系统的总能量，它包括普通物理学中各种形式的能量，并建议在狭义相对论力学中定义系统的机械能。     

动量守恒定律和动量矩守恒定律的正确表述

现行力学教材和普通物理教材大都把动量守恒定律和动量矩守恒定律视为质点组动量定理和动量矩定理的推论，忽视了守恒星的本质意义，是不正确的．本文绘出正确表述．     

论理论与时空观

证明了狭义相对论的时空观本质上是“电磁学的时空观”;经典力学的时空观本质是“牛顿第二定律的时空观”.并提出了发展一种新的时空观的方法     

也谈机械能守恒定律与功能原理

阐述了机械能守恒定律是能量转化与守恒定律在力学中的具体体现,是力学中的一条独立定律,可完全表述成遵从相对性原理的形式;现行力学或普通物理教科书中的“功能原理”应改为“机械能定理”,同时指出了一些文献在涉及该问题时所存在的不妥之处．     

力学规律的结构研究

在普通物理学的力学部分中，几个常用的定律和定量是：牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、功能原理、机械能守恒定律等。它们反映了物体运动所遵循的基本规律，是解决力学问题的钥匙和原则。其中最基本的或最重要的是牛顿第二定律，其余各定律或定理都可以通过适当的转换而出来。本通过对牛顿第二定律的研究，找出力学基本规律的内在结构关系及各自成立条件，从而有利于正确灵活使用各定律、定理解决有关物理问题。     

牛顿的绝对时空观与三大守恒律

本文在经典力学的范围内,正确地证明了可以由时间的均匀性导出能量守恒律,由空间的均匀性导出动量守恒律,由空间的各向同性导出动量矩守恒律。从而进一步阐明了牛顿的绝对时空观与三大守恒律之间的关系。     

直线加速引力场的推导及性质

推导出直线加速引力场的空时度规以及在该时空中粒子的动力学方程和运动学方程;验证了狭义相对论和牛顿力学的规律是该引力场在一定条件下的近似,指出加速度具有极限。     

牛顿定律的独立性和一致性

从运动学和力学的角度比较详细的讨论了牛顿三定律各自的含义、研究对象和范围以及在物理学中所起的作用和联系，说明它们既有相互独立的一面又有体系内的一致性、完整性和相容性，得出了牛顿三定律既是独立的又是相容的的结论。     

球对称引力场的引力效应

从测地线方程出发,推导出球对称引力场中的物体运动微分方程,得出考虑引力效应的角功量定律、毕耐公式、万有引力定律以及Kepler定律,论论了广义相对论经典运动速度及环绕速度的修正,为广义相对论的实验验证提供了4项新方法。     

物理规律的协变性和可变性

应用牛顿第二定律和伽利略变化以及洛伦兹变化建立了相对论动力学基本方程，根据电磁场的麦克斯韦方程推出了交变电磁场的波动方程．然后，根据伽利略变换和洛伦兹变换以及参考系变化时物理规律数学表达形式变化的特性，详细分析了某些物理规律的协变性和可变性．结果表明：相对论动力学方程、质点系的动能定理、洛伦兹公式、交变电磁场的波动方程和麦克斯韦方程组具有协变性．而牛顿第二定律、机械能守恒定律、理想气体状态方程、玻意耳定律、盖吕萨克定律、查理定律、气体分子的麦克斯韦速度分布律、热力学第一定律、静电场的库仑定律和高斯定理以及环路定理、静磁场的毕奥-萨伐尔定律和高斯定理以及安培环路定理、德布罗意波长、薛定谔方程具有可变性．     

Lagrange方程的动力学本质

对广泛应用的Lagrange方程的动力学本质做了探讨,指出在引入速度变换矩阵后,Lagrange方程实际上是牛顿第二定律的一种表示方式;由于引入了速度变换矩阵,Lagrange方程可以方便地在任意的坐标系中建立,对动力学问题的求解提供了一个途径。