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IP属地:卢森堡来自Android客户端103楼2018-10-05 15:46
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    一个函数的微分等于0是什么意思?就说它的微小变化等于0....那意味着?这个函数不变!这是一个常数,我们把这个常数叫做能量E,所以定义


    IP属地:卢森堡来自Android客户端104楼2018-10-05 15:53
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      通常我们寻找一个守恒量的时候就采用这样的方案,找到dA=0,那么就是一个不变的量,注意这里的等于是恒等于,就是说无论自变量取何值,dA始终等于0,如果只在某个点等于0,那么就说明这点的导数等于0,或是切线斜率等于0,我们必须使得每一个点都是切线斜率为0,那么这个函数就是平平坦坦的一个常函数,也就是守恒量了。


      IP属地:卢森堡来自Android客户端105楼2018-10-05 16:24
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        刚刚是牛顿第二定律,如果我们引入牛顿第三定律呢?我们考虑两个质点的相互作用,牛顿第三定律是矢量式,写成


        IP属地:卢森堡来自Android客户端106楼2018-10-05 16:28
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          引入牛二F=mdv/dt,消去dt,有




          IP属地:卢森堡来自Android客户端107楼2018-10-05 16:33
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            瞧,发现了什么?守恒量!还是个矢量!我们把mv这个矢量定义为动量p,在考虑的系统不受外力时,这个量也是守恒的


            IP属地:卢森堡来自Android客户端108楼2018-10-05 16:35
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              守恒率往往来源于对称性,什么是对称?对称就是在某种变换下不变的性质,这个定义本身就有不变性,对于一个力学体系,我们可以用一个函数表达这个体系的性质,我们可以使用这个体系的总能量的表达式,但实际上我们往往会使用拉格朗日函数,其实是一样的,我们先只使用总能量这个函数,我们有时也称之为哈密顿函数,或哈密顿量,用H表示,其实名字什么都无所谓,用E和H也都无所谓,我这里就用H了,,如果你要是在高考中或是高中物理竞赛,推荐用E,我们考虑几个体系


              IP属地:卢森堡来自Android客户端113楼2019-01-24 07:24
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                ①均匀重力场
                考虑一个斜抛运动,我们以水平地面为势能零点,很快写出总能量来(上打点代表对时间求导)


                IP属地:卢森堡来自Android客户端114楼2019-01-24 07:26
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                  现在考虑这里面的对称性,假如我换一个横坐标做这个实验,体系会不会变动?我们把这里面的横坐标做一增量,其中δx是常数


                  IP属地:卢森堡来自Android客户端115楼2019-01-24 07:29
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                    代入上面的式子


                    IP属地:卢森堡来自Android客户端116楼2019-01-24 07:32
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                      由于常数求导为0,我们会看到,这个总能量与y,水平速度,竖直速度的函数关系没有任何的变化,这就是说,这个体系有沿x方向的对称性,这导致了水平方向动量守恒,至于如何用数学方法推导出来。。我们先考察一下竖直方向的运动可以给我们什么启示,竖直方向好像就是一个一维的运动,我们使用一波动能定理,动能定理写成这个形式,动能用T表示


                      IP属地:卢森堡来自Android客户端118楼2019-01-24 07:43
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                        现在把牛二代入,再看一眼101楼有个式子,换一下,可以得到


                        IP属地:卢森堡来自Android客户端119楼2019-01-24 09:21
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                          进而竖直方向动量


                          IP属地:卢森堡来自Android客户端120楼2019-01-24 09:22
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                            现在我们可以把动量定义成这个样子,由于能量E=T+U(动能+势能),实际上得到动量可以直接用整个能量对坐标导数(现在是朝某个方向的速度)求导,因为势能里一般不含速度,只含坐标本身,于是有这个方程


                            IP属地:卢森堡来自Android客户端121楼2019-01-24 09:24
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                              这里面之所以不用d而用∂是由于总能量的变化不只是由动能的变化产生的,还有势能的变化,所以我们只取动能的变化的部分,数学上就是把势能当成常数,只对坐标导数求导,这样的导数叫偏导数。


                              IP属地:卢森堡来自Android客户端122楼2019-01-24 09:26
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