[摘 要] 力學相對性是力學原理中的重要組成部分,主要來自于絕對時空觀,其表現形式是一種較為典型的力學對慣性系統的對稱性,因此,力學相對性原理是經典力學原理中的基本原則,對高中學生力學系統理念的構建具有關鍵性的作用,基于此,對力學相對性原理與機械能進行簡單的研究。
[關 鍵 詞] 力學相對性;基本原理;機械能
[中圖分類號] G632 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2016)33-0066-01
機械能定理和機械能守恒定律在實際運用過程中都存在一定的局限性,要想從根本上解決這一問題就應該做好力學相對性原理的學習與應用。而有關力學相對性的定義主要有:呈對保守內力的合功、單個保守力,這兩種勢能在實際使用過程中主要通過力學相對性原理中的位置函數進行操作,只有這樣才能將系統中的能力體現出來,并將其形成一個全新的內勢能。
一、力學相對性原理的概述
力學相對性原理是物理學原理中的重要組成部分,其主要作用就是將經典力學中的時空觀與其中物理定律的對稱性體現出來,只有這樣才能將其中的運動相對性原理與慣性原理用于對宏觀運動的描述和觀察,并保證觀察結果具有一定的合理性、可信性。
在使用力學相對性原理時,可以通過直線的形式來進行,同時還可以將其以一個特定體系的形式進行操作、描述。但是在對其描述的過程中要保證相關運動的力學相對性規律的一致性,只有這樣才能將力學相對性中的主要原理體現出來。由此可見,在力學相對性理論轉變過程中主要有慣性系中與不同慣性系中兩部分組成,其中的慣性系中主要指力學規律系的相關形式相同;不同慣性系中主要指力學相對性原則主要以互相勻的運功形式進行操作,只有這樣才能保證力學體系中的同一個物理量的描述對應相同的物理度量單位。當這兩個特點在運行過程中要將其中的基本原則、地位以一個統一的形式進行操作,不能忽視其中的任意一點,只有這樣才能保證這兩個特點可以在一個統一的基本原理中進行操作,并將二者置放在同等重要位置。
二、力學相對性原理與機械能
力學相對性原理在實際運用時可以將其中的機械能定理以一個全新的形式進行操作。如果一些外勢能的機械定理在實際操作時不能滿足力學相對性原理,那么現有的外勢能機械能定理就很難滿足其中的主要原理要求,而動能原理在實際操作時可以有效地滿足一些現有原理,并由動能定理引入一些外勢能定義進行操作,在引入外勢能后會獲得對應的原理,并對其開展全面的分析工作,才能保證其中的定義以一個全新的形式體現出來,并形成一個全新的外勢能。
三、對勢能定義的思考
在有關力學相對性原則的教科書中指出,當在其中引入一定的外勢能之后,其中的引入勢能主要由勢能的增量負值進行操作,其中的保守力所做出的功會以一個全新的形式進行操作,只有這樣才能將其中的外勢能體現出來。而勢能是力學相對性原理中的重要組成部分,將引入勢能與機械守恒定律相結合,將其形成一個勢能的機械能守恒定律,并通過這一定律在機械運動中應用,而能量守恒主要通過自然界中的一些基本定律進行操作。
因此,在應用機械能守恒定律時要保證能量守恒可以在機械運動中進行操作,并將其以一個科學、合理的形式進行操作,只有這樣才能保證機械勢能可以在保守內力做功的條件下運行。另外,當單個保守力在力學相對性原理操作時可以將其以一個對位移動的形式進行功能定義,并將單個保守力做功定義,從而形成以一個以機械能定理以及守恒定律的力學相對性原理。比如說,我們在學習力學相對性原理與機械能這個課題時,應該將其中的慣性參數設置成s、質點為m,質點與參數之間相對的s速度就為v,受力為f,在計算過程中可以按照參數s′的慣性參數將s速度作為u的平均直線運動,以s′系數作為整個慣性的參照系數,質點m相對慣性系數的速度設置為v′,并通過伽利略原理的速度進行轉變,得出mdv/dt=md(v′+u)/dt=f。那么另一項的相對慣性參數就將s作為整個速度u平均直線,并將s′作為整個慣性參數的參照數值,s′相對系數的速度設置為v′,那么就會得出v=v′+u,通過這一原理進行計算,從而讓學生了解更多的力學相對性原理與機械能。
除此之外,勢能在運行過程中會以一個完全不必要的形式進行操作,并將其中的保守力以一個穩定的形式引入外勢能,并根據力學相對性原理與機械能的形式進行穩定參照。當力學相對性與機械能中的參數一致時,要保證其以一個穩定的形式進行操作,并保證其以一個穩定的外勢能形式運用。如果其在運行過程中不穩定,那么整個力學相對性原理與機械能就沒有任何的實質意義,只有根據參數系統中的外勢能系統中的勢能進行操作才能保證力學相對性原理可以更好地滿足機械能。
本文對力學相對性原理與機械原理進行了簡單的研究,文中還存在著一定的不足,希望我國專業技術人員加強對力學相對性原理與機械原理的研究。
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