经典力学的局限性知识点
1.从低速到高速
经典力学是从日常生活中的机械运动中总结出来的规律,日常生活中的物体运动速度都为低速运动,其速度远远小于光速,如行驶的汽车、发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等,因此经典力学完全适用。有些微观粒子在一定的条件下其速度可以与光速相接近,这样的速度称为高速。高速运动的物体,经典力学就不再适用了,20世纪初,著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论,狭义相对论阐述了物体在以接近光速运动时所遵从的规律。
(1) 物体的质量与运动速度有关
在经典力学中,物体的质量是不随运动状态改变的。按照20世纪初著名物理学家爱因斯坦建立的狭义相对论,质量要随物体运动速度的增大而增大。物体的质量与运动速度的关系是式中m0是物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,c是真空中的光速。
可见,当v<
(2) 经典力学中速度叠加原理不再成立
设河流中的水相对于河岸的速度为 ,船相对于水的速度为 ,则在经典力学中,船相对于岸的速度为 (矢量和),
这似乎是天经地义的。但是,这个关系式涉及两个不同的惯性参考系,而速度总是与位移(空间长度)及时间间隔的测量相联系。本节教材在“科学漫步”栏目《时间和空间是什么》一文中提到了牛顿和爱因斯坦的两种不同的时空观。
牛顿认为:空间是独立于物体及其运动而存在的,时间也是独立于物体及其运动而存在的,这是一种经典时空观。在牛顿看来,位移和时间的测量与参考系无关,正是在这种时空的观念下,上式才成立.
爱因斯坦则认为:在研究物体的高速运动(速度接近真空中的光速)时,物体的长度即物体占有的空间,以及物理过程、化学过程,甚至还有生命过程的持续时间,都与它们的运动状态有关,空间与时间与物体及其运动有密切的关系,不能独立存在。这是一种崭新的时空观,并且还在进一步研究。相对论认为,同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的.,因而上式不能成立,经典力学也就不再适用了.
2.从宏观到微观
经典力学是从日常生活中的机械运动中总结出来的规律,因此所观察到的物体都是宏观的。19世纪末到20世纪初,人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子,超出宏观的日常生活经验的领域,发现它们不仅具有粒子性,而且具有波动性,它们的运动规律不能用经典力学描述。20世纪20年代,建立了量子力学,它能够正确地描述微观粒子运动的规律性,并在现代科技中发挥了重要作用.相对论和量子力学的出现,使人们认识到经典力学的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。
3.从弱引力到强引力
万有引力定律的发现解释天体运动的规律,并预言和发现了海王星和冥王星,首次把天上的星体运动规律与地面物体的运动规律统一起来.把经典力学推上了当时科学的巅峰。
【经典力学的局限性知识点】相关文章:
时间和位移知识点04-28
光的直线传播知识点精解04-28
一般现在时的知识点04-28
高三二轮复习交变电流的知识点04-28
磁场对通电导线的作用力知识点04-28
高三一轮复习国际社会的知识点04-28
唯物辩证法的实质与核心知识点04-28
关于找出易考知识点提高效率的经验谈04-27
全国计算机二级C语言数组知识点归纳04-27
眼睛的控诉的作文04-28