定律运动力学原理分析论文

时间:2022-07-29 05:16:00

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定律运动力学原理分析论文

碰撞是宇宙天体形成和演化的基础,传统物理学中的牛顿万有引力存在着一定的缺陷,根据其性质,简易论将它修改为碰撞定律,从而使物理学运动力学得到完善。

简易论碰撞定律是简易论三大定律当中的第一个定律,是作者在研究双星运动规律时得出的。作者发现,只具有两个物体组成的系统,在运动的过程中必须具有外力的作用,否则是不能保持运动的,一旦运动起来几乎是呈直线碰撞。而牛顿万有引力定律仅仅注明了计算两个物体引力大小的计算方法,没有注明两个物体以外的物体对两个物体运动的影响,物理学又没有其它解释天体碰撞现象的定律,为此,根据牛顿万有引力定律的性质,简易论将其修改为碰撞定律。

简易论三大定律都着重强调了第三物体和第三物体以上的物体,在天体运动过程中的重要性,牛顿万有引力定律只能运用于计算天体质量的大小,它应该属于一个数学定律。而实际上,人们已经把它当作物理学定律运用了几百年,并认为运用它成功的发现了海王星,但在运用到太阳系以外时,万有引力定律就失灵了,原因就在如此。

事实上,宇宙空间的一切天体都不同程度的自然受到了各种外力的影响,单一两个物体作用的运动是不存在的。在太阳系,银河系银盘的转动也是保持太阳系各成员运动的基础,这个作用甚至超过了单一第三物体对两个物体运动的影响,在简易论中,将其列为第三物体以上的物体的范围。

碰撞是宇宙天体形成和演化的基础,简易论认为,宇宙的一切天体都是在碰撞的过程中形成的。在太阳系,把小行星带和太阳作为两个物体的运动,木星作为它们的第三物体,由于小行星带中的群体数量大,它们形成了一个行星环,在小行星和木星围绕太阳运行的过程中,小行星的平均公转周期约为木星公转周期的一半,在木星围绕太阳运行一周时,小行星即可运行二周。当小行星运行至木星和太阳之间时,作为第三物体的木星的作用力产生,当小行星运行到木星和太阳的对面时,作为第三物体的木星的作用力消失,从而使各小行星的轨道不断发生改变,并使各小行星轨道发生交叉,从而引起运动过程中的碰撞。

小行星带是太阳系天体碰撞最频繁的区带,符合天文观测事实。由于火星紧靠小行星带,火星受到的撞击较太阳系其它成员严重,其次为月球,大大小小的撞击坑构成月球基本的外貌。地球由于受到月球的保护,使地球受到小行星撞击的频率大大降低,金星和水星由于远离小行星带,受到小行星撞击的可能性更小,水星上的陨石坑大多为早期发生的。

简易论碰撞定律也可解释地球表面的碰撞现象,如一个苹果挂在树上,树身于地面相连,应该把它看作一个物体,当果柄与树枝脱离时,苹果与地球构成两个物体,这时由于苹果距离地球太近,任何第三物体的作用都不能抗拒地球巨大的引力,苹果落地就是一种碰撞。

近地飞行的飞机,发动机的发动,可视为第三物体的作用,飞机保持运动,当发动机停止发动时,飞机必将坠地发生碰撞。其它如汽车的运动,由于轮子着地,只可与地球视为一个物体,即使停止运动也不构成碰撞。

通常最常见的碰撞,在地球上以陨石为主,它们的主要来源是彗星的彗尾,由于质量太小难以形成稳定的轨道,受地球引力的影响容易坠向地球,但由于地球具有大气层保护,对地球生命不构成大的威胁。

陨石与小行星的主要区别在质量上,只有陨石的质量达到一定大时,陨石才可成为一颗小行星,质量越大的小行星,轨道的稳定性越强,撞击地球的可能性就越小。凡能对地球生命构成严重威胁的小行星,应该不会撞击地球,因为地球的公转速度快于小行星的公转速度,同时又有月球围绕地球运动,受地球离心力的影响,小行星在接近到地球一定距离时,就会改变轨道,使向公转速度慢于小行星20倍,又没有离心力的月球。

更大质量的小行星,当平均轨道接近地月系统时,通常会改变轨道,先变成地球的卫星,当它的轨道缓慢向地球靠近时,都将被月球拦截撞到月球上。

凡对地球造成比较严重的撞击,一般为彗星撞击,如通古斯大爆炸等。由于彗星的运行速度远快于地球,地球没有躲避彗星撞击的能力,但地球具有大气层保护的能力,在彗星高速使向地球的时候,彗星体会因急剧加热膨胀在空中爆炸,大大降低对地球生命的威胁。

木星距离太阳的距离比地球距离太阳的距离远5倍,遭受大质量彗星撞击的可能性远大于地球,凡能通过地球轨道的彗星的质量一般不会太大,地球不会发生象木星那样严重的彗星撞击。因此,人们不必过分担心小行星撞击地球。