所謂“動量守恒”,意指“動量保持恒定”。考慮到“動量改變”的緣由是“合外力的沖”所致,所以“動量守恒條件”的直接敘述其實應(yīng)當(dāng)是“合外力的沖量為O“。但在動量守恒定理的實際敘述中動量定理彈性碰撞二級結(jié)論,其”動量守恒條件“卻是”合外力為。“。究其緣由,實際上可以從如下兩個方面給以解釋。
(1)“條件敘述”應(yīng)該針對過程
考慮到“沖量”是“力”對“時間”的累積,而“合外力的沖量為O“的相應(yīng)條件可以有三種不同的情況與之對應(yīng):第一,合外力為O而時間不為O;第二,合外力不為0而時間為。;第三,合外力與時間均為。.其實,對應(yīng)于后兩種情況下的相應(yīng)敘述沒有任何實際意義,由于在”時間為。“的相應(yīng)條件下討論動量守恒,實際上就相當(dāng)于作出了一個毫無價值的無效判定―“此時的動量等于此時的動量”.這就是說:既然動量守恒定理針對的是系統(tǒng)經(jīng)歷某一過程而在特定條件下動量保持恒定,這么相應(yīng)的條件就應(yīng)當(dāng)針對過程進行敘述,就應(yīng)當(dāng)回避“合外力的沖量為O“的相應(yīng)敘述中所包含的那兩種使”過程“退縮為”狀態(tài)“的無價值狀況
(2)“條件敘述”須精細(xì)到狀態(tài)
考慮到“沖量”是“過程量”,而作為“過程量”的“合外力的沖量”即使為。,也不能保證系統(tǒng)的動量在某一過程中一直保持恒定.由于完全可能出現(xiàn)如下狀況,即:在某一過程中的前一階段,系統(tǒng)的動量發(fā)生了變化;而在該過程中的后一階段,系統(tǒng)的動量又發(fā)生了相應(yīng)于前一階段變化的逆變化而正好恢復(fù)到初狀態(tài)下的動量.對應(yīng)于這樣的過程,系統(tǒng)在相應(yīng)過程中“合外力的沖量”確實為O,但卻不能保證系統(tǒng)動量在過程中保持恒定,充其量也只是保證了系統(tǒng)在過程的始末狀態(tài)下的動量相同而已,這就是說:既然動量守恒定理針對的是系統(tǒng)經(jīng)歷某一過程而在特定條件下動量保持恒定,這么相應(yīng)的條件就應(yīng)當(dāng)在針對過程進行敘述的同時精細(xì)到過程的每一個狀態(tài),就應(yīng)當(dāng)回避“合外力的沖量為。”的相應(yīng)敘述只才能控制“過程”而未能約束“狀態(tài)
‘彈性正碰”的“定量研究”
“彈性正碰”的“碰撞結(jié)果”
質(zhì)量為跳,和m:的小球分別以vl。和跳。的速率發(fā)生彈性正碰,設(shè)碰后兩球的速率分別為二,和二2,則按照碰撞過程中動量守恒和彈性碰撞過程中系統(tǒng)始末動能相等的相應(yīng)規(guī)律依次可得。
“碰撞結(jié)果”的“表述結(jié)構(gòu)”
作為“碰撞結(jié)果”,碰后兩個小球的速率表達式在結(jié)構(gòu)上具備了如下特點,即:若把任意一個小球的碰后速率表達式中的下標(biāo)作“1“與”2“之間的代換,則必定得到另一個小球的碰后速率表達式.”碰撞結(jié)構(gòu)“在”表述結(jié)構(gòu)“上所具備的上述特點,其原因當(dāng)溯源到”彈性正碰“所遵守的規(guī)律抒發(fā)的結(jié)構(gòu)特點:在碰撞過程動量守恒和碰撞始末動能相等的兩個多項式中,若針對下標(biāo)作”1“與”2“之間的代換,則多項式不變。
“動量”與“動能”的切入點
“動量”和“動能”都是從動力學(xué)角度描述機械運動狀態(tài)的熱阻,若在其間作細(xì)致的比對和深人的分析動量定理彈性碰撞二級結(jié)論,則區(qū)別是其實的:動量決定著物體克服相同阻力還能否運動多久,動能決定著物體克服相同阻力還能否運動多遠;動量是以機械運動量化機械運動,動能則是以機械運動與其他運動的關(guān)系量化機械運動。
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