第五節(jié)自然界中的守恒定律-資料下載頁
2024-12-09 05:35本頁面
【導讀】物理·選修3－5(粵教版). 第五節(jié)自然界中的守恒定律。1．(雙選)關于動量守恒定律，下列說法錯誤的是(). A．系統(tǒng)滿足動量守恒條件時，不僅作用前后總動量不變，就是。B．動量守恒定律與牛頓運動定律一樣僅適用于宏觀、低速的物。C．動量守恒定律僅適用于正碰而不適用于斜碰的物體系統(tǒng)。D．大到天體，小到微觀粒子，無論相互作用的是什么力，動量。2．質量分別為m1、m2的小球在一直線上相碰，它們在碰撞。如圖所示，由圖有以下說法：①碰撞前兩物體動量相同；②兩物體質。量相等；③碰撞后兩物體一起做勻速直線運動；④碰撞前兩物體動。同，但運動方向相反，碰后兩物體位置不變，即處于靜止狀態(tài)，由碰。撞過程中動量守恒可得.故選項C對．。D．發(fā)生第二次碰撞時，兩球在各自的平衡位置。以至于B、C可視為一個整
【正文】 觀物體指的是尺度遠遠大于粒子尺度的物體． 牛頓運動定律只成立于慣性參考系，又稱為牛頓參考系．有些學者喜歡將第一定律作為根本，而將慣性參考系視作第一定律的延伸，也就是說，在他們看來，第一定律可以用來定義慣性參考系．假若采用 這觀點，則只有從慣性參考系觀察，第二定律才成立．所以，不能從第二定律以特例的方式來推導出第一定律．另外又有一些學者將第 一定律視為第二定律的推論．特別注意，慣性參考系的概念是在牛頓提出第一定律之后很久才發(fā)展成功的． 在現代物理學中，動量守恒定律、能量守恒定律與角動量守恒定律相比牛頓定律更為普遍適用，它們既應用于光，也應用于物質；既應用于經典物理學，也應用于非經典物理學． 它們的陳述都非常簡單： “ 動量、能量、角動量既不可能憑空創(chuàng)造也不可能憑空消失 ” ． 因為力是動量的時間衍生物，因此力這個概念顯得有些多余，是屬于 守恒定律的．力的概念也不能應用于基礎理論，如量子力學、量子電動力學．廣義相對論中，標準模型解釋了三種基本力 (強力、 弱力和電磁力 )是如何從規(guī)范場中起源并通過虛粒子轉換的．其他的力例如重力與費米簡并壓力也可以從動量守恒中引出． 近代的科學實驗和理論分析都表明：在自然界中，大到天體間的相互作用，小到如質子、中子等基本粒子間的相互作用，都遵守動量守恒定律．因此，它是自然界中最重要、最普遍的客觀規(guī)律之一，比牛頓運動定律的適用范圍更廣．下面舉一個牛頓運動定律不適用而動量守恒定律適用的例子． 在我們考察光的發(fā)射和吸收時 ，會看到這樣一種現象：在宇宙空間中某個地方有時會突然發(fā)出非常明亮的光，這就是超新星．可是它很快就逐漸暗淡下來．光從這樣一顆超新星出發(fā)到達地球需要幾百萬年，而相比之下，超新星從發(fā)光到熄滅的時間就顯得太短了． 當光從超新星到達地球時，它給地球一個輕微的推動，而與此同時地球卻無 法給超新星一個輕微的推動，因為它已經消失了．因此，如果我們想象一下地球與超新星之間的相互作用，在同一瞬間就不是大小相等、方向相反了．這時，牛頓第三定律顯然已不適用了． 雖然如此，動量守恒定律還是正確的．不過，我們必須把光也考慮在內．當超新 星發(fā)射光時，星體反沖，得到動量，同時光也帶走了大小相等而方向相反的動量．等經過幾百萬年之后光到達地球時，光把它的動量傳給了地球．這里要注意的是：動量不僅可以為實物所攜帶，而且可以隨著光輻射一起傳播．當我們考慮到上述這點時，動量守恒定律還是正確的．
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