作者yonex (诸法皆空)
看板tutor
标题Re: [问题] 物理推导
时间Wed Mar 29 17:06:13 2006
※ 引述《yonex (诸法皆空)》之铭言:
: ※ 引述《newline (可以吗 杨超紧)》之铭言:
: : 太晚起床了 先一条一条看
: : 应该是"将g代入重力位能" 上式有导果为因的疑虑 而且是不同的立场的两式
: : mgh他的零位能点是设在地表 而GMm/r 是设在无穷远处 怎能相等??
: : 而且r理应是从地心算起 而h却是由地表算起 你的式子却能 r与h相消????
: 我帮那位高中生推导一下地表高度 h 的位能好了(以下R是地球半径)
: 其他的 newline 跟 Bluetease 大致上都写了,对高中生这样子的叙述是够了...
: (当然,若能再多讲一些关於保守力的现象与本质,就更好了)
: R+h _ _ R _ _
: Ug(R+h)-Ug(R)=-∫ F‧dr -(-∫ F‧dr)
: ∞ ∞
: GMm GMm GMm 1
: =- ------- + ------- =- -------(-------- - 1)
: R+h R R 1+h/R
: ^^^^^^^^^^^^^展成级数
: GMm
: =- ------- { -h/R+(h/R)^2-(h/R)^3+......}
: R
: 由於地球半径R>>h 所以高次项(h/R)^n,n=2、3、4....可省略
: GMm GM
: 所以Ug(R+h)-Ug(R)≒ - -------(-h/R) = m ----- h
: R R^2
: 但 GM/R^2=地表万有引力的大小 g
: 所以Ug(R+h)-Ug(R)=mgh≡Ug(h)=从地表算起高度h处的地球引力位能
对了,讲一下这里所谓的M或m,称为万有引力质量(gravitational mass),
有别於牛顿第二运动定律 F=ma 中..表达惯性大小的惯性质量(inertial mass)
以前人们翻译 gravitational mass 为重力质量,我觉得这是不好的翻译
因为容易简称(写)为重量(weight)
我以前曾经不小心犯过这个错,後来竟然被newline指证出来
这两种质量的定义不同,但引起的运动现象是等价的,
称为等价原理(principle of equivalence)
将惯性坐标系与非惯性坐标系统一处理时
也只有『假设』万有引力质量与惯性质量为等价物理量,才有办法展开广义相对论。
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◆ From: 203.73.225.224