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角动量不守恒的证明.PDF

发布:2018-08-16约字共5页下载文档
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大统一 (243 ) 理论探索 质点系动量不守恒、角动量不守恒的证明 质点系动量不守恒、角动量不守恒的证明 (2 ) 质点系动量不守恒、角动量不守恒的证明 原创作者 马天平 (地址 新郑市) (2015-03-07) 假设质量 m2 的人,伸开一只手拿着质量 m1 的铁球静止在自由空间 (或者惯性系 S ),当 人横向推铁球,人和铁球组成的系统,会遵守角动量守恒定律和动量守恒定律吗? 如图1 (人推铁球)。 (其中人的图片来源于网络上的截图)。 分析: 1、 在惯性系S系中,系统的初始角动量为零、初始动量为零。 M 初=0 合外力 =0 2、 如图1 (人推铁球),在惯性系S系中 (或者以惯性系S原点为参照),假设手给铁球 (的质 心)推力F1,则手受到反作用力F2 -F1, 根据平行轴定理,把手受到的力F2平移到人的两肩中点c2为F3,则F3 ﹤-F2, 然后再次把F2平移到人的质心c3为F4,则F4 ﹤F3 所以,F4 ﹤-F1、F4≠ -F1 根据平行轴定理,把手受到的力F2,平移到人的质心c3为力F4,则 F4 ﹤-F1 所以, F4+F1 ≠0 因此,在惯性系S系中,人推铁球,使系统的内力矢量和不等于零,说明质点系的运动定 理不成立。 3、 由于动量守恒定律来源于牛顿第三定律,所以,根据,F4 ﹤-F1、F4+F1 ≠0,说明系统违 反动量守恒定律。系统违反动量守恒定律,说明质点系的运动定理不成立。 4、 如图1 (人推铁球),以惯性系S原点为参照,铁球的质心 (或者m1)受到推力F1,人的质 心 (或者m2)受受到力F4,假设作用时间为t, 由于F4≠ -F1,所以, F4×t ≠ -F1×t 所以 F4×t + F1×t ≠ 0 F4×t + F1×t ≠ M初 因此,系统违反动量守恒定律。 5、 在惯性系S系中,以惯性系S原点为参照点,如图1 (人推铁球),显然,矢径r4的大小小 于矢径 r1的大小。 由于F4 ﹤-F1 ,r4的大小小于 r1的大小。 所以, F4×r4 ≠-F1×r1 因此,人的质心受到的力矩,与铁球质心受到的力矩,矢量和不为零。 所以,系统受到的力矩矢量和不为零,违反质点系的角动量守恒定律、违反反质点系的角 动量定理。 结论: 内力力矩可以改变系统的角动量和动量。 质点系的角动量守恒定律存在例外、质点系的动量守恒定律存在例外、质点系的角动量定 理存在例外、质点系的动量定理存在例外、质点系的动量矩守恒定律存在例外、质点系的运动 定理存在例外。 00000000000000000 质点系动量不守恒、角动量不守恒的证明 (2 ) 原创作者 马天平 (地址 新郑市) (2015-03-07) (根据 2015-02-20 的文章 “证明角动量不守恒”改编) 假设质量分别为 m1 m2 的A 和 B 两个人静止在自由空间,A 的一只手抓着B 的肩部,A 和 B 组成系统,系统质心的初始位置为 C (作为参考点 C ),从某时刻开始,A 横向的推 B 、或 者静止的 A 对 B 的肩部在z 轴方向上施加一个推力 F2 。 (其中 F2 在 B 两个肩部的连线上,其中 AB 高度相
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