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质点系动量守恒定律存在例外(2)

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1#楼
发表于 2018-6-3 13:47:43 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
质点系动量守恒定律存在例外(2)
作者 马天平(地址 新郑市)
(2018-02-09)

根据旋转乒乓球的碰撞现象:转动的球受到的碰撞,不同于牛顿力学的质点弹性碰撞。
其中,沿着转动球的接触点的圆切线,将产生摩擦力。

所以,两个相同质量的球(其中至少有一个具有初始的自转角速度),进行的碰撞,结果可以是以下两种:末速度v1’与末速度v2’平行;末速度v1’与末速度v2’不平行。
   下面,不管碰撞以后的自转角速度如何变化,仅仅通过速度的矢量平移,来考察动量是否守恒。

假设,有两个相同质量的球,质量m1=m2,其中一个球具有初始的自转角速度,m2的球(质心)初始静止,后来,m1以速度v1撞击m2,使m1的末速度为v1’、 m2的末速度为v2’,v1’与v2’不平行。

   那么,
由于m2初始静止,所以v2=0。

根据动量守恒定律,有
m1v1 + m2v2 = m1v1’+ m2v2’
代入m1=m2,v2=0。所以
v1 = v1’+ v2’
才能符合动量守恒定律。

下面分别从v1方向上和v2’方向上,考察动量是否守恒。

1、
参考示意图2、旋转碰撞示意图。



其中有,图2-a,图2-b;

其中,FOAB在一条直线上,HOGCKD在一条直线上。

其中,在v1方向上,
OA表示v1的大小;
OF表示v1’的投影;
OB表示v2’的投影;
在v1方向上,v1’与v2’方向相反。

其中,在v2’方向上,
OE表示v1’的大小,
OD表示v2’的大小,
OG是OA在在v2’方向上的投影、OG是v1在v2’方向上的投影。
在v2’方向上,v1’与v2’方向相反。

   2、
在v1方向上:

由于,
OB – OA =AB
OB+(– AB) =OA
所以,(线段)AB =OF ,才能符合在v1方向上的动量守恒定律(v1 = v1’+ v2’)。

3、
在v1方向上:

v1与v1’方向相反。
所以,OB – OF = OA ,才能符合在v1方向上的动量守恒定律(v1 = v1’+ v2’)。
因此,AB =OF ,才能符合在v1方向上的动量守恒定律(v1 = v1’+ v2’)。

4、
既然AB =OF,那么,在v2’方向上,动量守恒吗?

使JK ⊥HD、EH ⊥HD,OE∥DJ ,OE=DJ 。
因此,∠HOE =∠KDJ、Rt△EHO 与Rt△JKD大小相同,对应的边长OH=DK。

由于,OG = OD – DK -KC – CG

所以,OG ≠OD – DK
代人OH=DK,
所以,OG ≠ OD –OH

但是,
由于,在v2’方向上,v1’与v2’方向相反。
由于,在v2’方向上,OH表示v1’的大小、OD表示v2’的大小、OG是v1在v2’方向上的投影。

所以,OG ≠ OD –OH  ,表示在v2’方向上,v1 = v1’+ v2’不成立。
所以,在v2’方向上,动量不守恒。

5、
根据示意图,通过图形尺寸的比较,也是可以得到OG ≠ OD ––OH。
所以,在v2’方向上,动量不守恒。

6、
既然证明了动量不守恒。
所以,质点系动量守恒定律存在例外、质点系动量矩守恒定律存在例外、质点系角动量守恒定律存在例外、质点系的能量守恒定律存在例外、质心运动定理存在例外、质点系的牛顿第一定律存在例外、质点系的牛顿第二定律存在例外。
所以,低速情况下的狭义相对论力学错误,

7、
一点说明:

参考笔者2014-03-23的文章“冰块碰撞实验,违反角动量守恒定律。”,其中,使用两个相同的冰块(分别带小木棒)来进行碰撞(其中一个具有初始的自转角速度),想得到违反角动量守恒定律。后来,该文章在贴吧被批评。
搜索参考笔者的探索文章“关于相对论,请老师不要骗人(10)”。

大约2016年,曾经想起来冰块碰撞实验,不像牛顿力学的质点之间的碰撞,因此或许动量不守恒。但是由于粗糙的冰块碰撞实验没有确定的速度值。所以暂时不了了之。
2017年,曾经考虑其中在一个方向上总是可以实现动量守恒,所以暂时不了了之。
2018-01-30,考虑了,可以使用几何方法来证明动量守恒定律不能同时满足2个方向。因此,笔者2014-03-23的冰块碰撞实验,其中两个冰块的末速度之间的夹角大于90度(接近于平行),可以实现动量不守恒、可以验证动量不守恒。

参考,图3、2冰块;图4、2冰块;图5、2冰块。







   结论:
质点系动量守恒定律存在例外、质点系动量矩守恒定律存在例外、质点系角动量守恒定律存在例外、质点系的能量守恒定律存在例外、质心运动定理存在例外、质点系的牛顿第一定律存在例外、质点系的牛顿第二定律存在例外,低速情况下的狭义相对论力学错误。
2#楼
 楼主| 发表于 2018-6-3 13:49:35 | 只看该作者
搜索参考
质点系动量守恒定律存在例外(2)【反相吧】_百度贴吧
3#楼
 楼主| 发表于 2018-6-4 10:56:20 | 只看该作者
没想到,结果,参考百度贴吧【质点系动量守恒定律存在例外(2)】其中53楼,


【质点系动量守恒定律存在例外(2)】的研究总结:

参考【图2、旋转碰撞示意图】,
       v2的角度,是假设出来的。根据旋转乒乓球的碰撞现象:转动的球受到的碰撞,不同于牛顿力学的质点弹性碰撞。所以,合适的碰撞条件,是可以出现v2的角度。

        知道初始参数,加上一个末速度v1‘ ,根据动量守恒定律,通过作图,就能得到v1 方向的动量守恒(就可以知道另一个球的末速度v2’)。
然后,可以推导检验其它方向v2’方向的动量是否守恒。

           但是,经过贴吧用户【m1500km】的批评,才发现在【图2、旋转碰撞示意图】里面没有考虑在x轴上是否动量守恒。

                     目前看来,【质点系动量守恒定律存在例外(2)】没有严格按照动量守恒定律来作图,因此其中的数学推理,不足以否定动量守恒定律。        【图2、旋转碰撞示意图】需要依靠实验检验。
                    


再次感谢贴吧用户【m1500km】的批评与帮助。
4#楼
 楼主| 发表于 2018-6-7 08:58:02 | 只看该作者
参考我在反相吧的主题帖【质点系动量守恒定律存在例外(2)】58楼的讨论结论:
逻辑推理,好像不足以证明质点系动量守恒定律存在例外。 【图2、旋转碰撞示意图】需要有精确的实验去验证。
5#楼
 楼主| 发表于 2018-6-7 08:58:39 | 只看该作者
参考我在反相吧的主题帖【质点系动量守恒定律存在例外(2)】58楼的讨论结论:
逻辑推理,好像不足以证明质点系动量守恒定律存在例外。 【图2、旋转碰撞示意图】需要有精确的实验去验证。
6#楼
 楼主| 发表于 2018-6-7 08:58:49 | 只看该作者
参考我在反相吧的主题帖【质点系动量守恒定律存在例外(2)】58楼的讨论结论:
逻辑推理,好像不足以证明质点系动量守恒定律存在例外。 【图2、旋转碰撞示意图】需要有精确的实验去验证。
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