作者idyllic (France = Math)
看板Physics
标题Re: [题目] 牛顿第二定理
时间Sat Jan 5 13:07:59 2008
今天比较有空回一下关於考虑狭义相对论时牛顿定律的"修正"
首先要讲一下什麽是covariance
其实相对论简单讲可以说就是座标对称引进到你的理论之中
所以所有的物理方程式都必须要满足座标偕变性
电磁学是满足了,但是牛顿力学可没有
有网友认为 f = dp/dt 在狭义相对论中也"不变"
好,什麽是不变呢?
在这个式子中,你的f是什麽? p是什麽? t是什麽?
p = mv? f就力阿! t呢? 好吧,proper time好了
well,其实要讲清楚这些物理量到底是啥东东可以让 f = dp/dt "不变"
你就是在修改牛顿定律了!
狭相中的generalized Newtonian force law最後还是写成 f' = dp'/dt' 的形式
但是你得知道 f' 是啥意思? p'是啥意思? t'是啥意思?
要正确的推广牛顿方程,最好的方法就是从Lorentz force下手
为什麽呢? 因为从电磁学已经满足狭义相对论了!
当然最後你还是可以写成 f' = dp'/dt' 的形式
但里面物理量的定义可是不一样了,他有明确的定义
所以牛顿定律要不要修改? 当然要,不用修改那怎麽会跑出狭义相对论呢?
回到原同学问的问题
你们老师应该是想问你在牛顿力学范畴下
f = dp/dt = m da/dt 啥时会不成立
其实我觉得最好的答案是,对於一个质点系统来讲,上式永远成立!
所谓的变质量系统是很让我感冒的一个观念
还记得普物跟高中物理一开始都是用"质点"来当你的系统
後来推广到"质点组"
可是从来没有人拿一个边界,里面画到的所有质点叫做我们的系统
但是在讨论到火箭的时候,却都偷偷把之前对力学系统的定义给丢了
想想看,如果我一直拿质点的集合来当力学系统
他的质量怎麽可能会变呢?
最後,祝福原po的普物...
※ 引述《mandyly8 ()》之铭言:
: 牛顿第二定理叙述:施力F对系统造成的状态改变,
: 可表示为F=dp/dt(p为希腊字)或F=ma,
: 试问上述二式关系是否永远相等?有否限制条件?
: 其中p为动量,a为加速度,m为系统质量。
: 这是普物考试的习题,可是写不出来> <
: 我不想再重修了= ="......
: 拜托大家帮忙
: 谢谢<(_ _)>
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◆ From: 140.113.4.15
1F:推 Farady:hi,我从头到尾都是在讲形式不变,我没说物理量(或内涵)不变 01/05 13:46
2F:推 Farady:你可以把我说过的话拿出来再检查一次 01/05 14:07
3F:→ idyllic:重点就是在要求方程形式不变的时候,物理量已经被动了手脚 01/05 14:14
4F:→ idyllic:我想重点不在你错还是我错,而是讨论的物理对还是错 01/05 14:43
5F:推 mandyly8:谢谢^^我期中考考7X分,期末考考好就应该会过,谢谢你^^ 01/05 20:05