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高观点下的高中物理:修订间差异
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(创建页面,内容为“{{wip}} {{tex}} 高中物理对于一个问题过分地简单化导致学生们对于物理问题与概念的错误理解,其主要原因是数学不够用。 因此,本页会使用大量高等数学的方法来帮助理解物理的本质。 == 力学 == === 运动学 === === 静力学 === === 动力学 === === 能量 === ==== 功能原理和机械能守恒定律 ==== 功能原理:系统的机械能等于系统内势能、动能和非保守力所做功…”) 标签:内外链误写 |
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但是,不守恒也有它的独到之处,宇称不守恒就诠释了宇宙在弱力作用下,正反物质不守恒,这才导致了物质湮灭时物质更占优势,而这万分之一的优势则构成了现在宇宙。 |
但是,不守恒也有它的独到之处,宇称不守恒就诠释了宇宙在弱力作用下,正反物质不守恒,这才导致了物质湮灭时物质更占优势,而这万分之一的优势则构成了现在宇宙。 |
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=== 分析力学 === |
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定义广义动能<math>E_k</math>,广义势能<math>E_p</math>,广义位移<math>x</math>,广义速度<math>v</math> |
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对于机械能守恒的系统,可以定义拉格朗日函数<math>L = E_k - E_p</math> |
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则运动体系满足<math>\frac{d}{dt}\frac{\partial L}{\partial v}=\frac{\partial L}{\partial x}</math> |
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分析力学适用于单个物体处于低自由度的复杂体系,整个系统内部物体可以使用偏微分方程联立。 |
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例如,对于单摆,我们有广义动能<math>E_k = \frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}ml^2\omega^2</math>,广义势能<math>E_p=mgl\left(1-\cos\theta\right)</math>,广义位移<math>\theta</math>,广义速度<math>\omega</math>,广义加速度<math>\beta</math>. |
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可得拉格朗日函数<math>L = E_k - E_p = \frac{1}{2}ml^2\omega^2 - mgl\left(1-\cos\theta\right) = \frac{1}{2}ml^2\omega^2 + mgl\cos\theta - mgl</math> |
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由<math>\frac{d}{dt}\frac{\partial L}{\partial \omega}=\frac{\partial L}{\partial \theta}</math>得: |
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<math>\frac{d}{dt}ml^2\omega=-mgl\sin\theta</math> |
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<math>ml\beta+mg\sin\theta=0</math> |
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在微小摆动下,可以简化为<math>ml\beta+mg\theta=0</math> |
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就是最常见的简谐振动的微分方程形式<math>ml\ddot{\theta}+mg\sin\theta=0</math> |
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可以轻松得到单摆的一系列性质<math>T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}, \theta = \theta_{max}\cos{\sqrt{\frac{g}{l}}t}</math>等等。 |
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== 电磁学 == |
== 电磁学 == |
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=== 静电场 === |
=== 静电场 === |