【ALEVEL数学】Mechanics力学小编脑洞大开,从仰望星空派到质点的运动

2014年10月22日 索学网伦敦站


小时候,力学菌最喜欢做的事就是仰望星空;来到英国,听说过的最暗黑料理就是仰望星空派。4年前,温宝宝的一句‘既要仰望星空又要脚踏实地’引出了又一年的高考坑爹作文题,零分作文还真有人从一颗数到一百零八颗凑字数同学你这样做真的好吗?力学菌宁愿将脑细胞耗费在探寻真正的星空上。

力学菌从最最最简单的现象说起:地球绕太阳转,月球绕地球转,这个地球人都知道的事实,但不可只知其一不知其二,为什么行星围绕太阳旋转而不做其他形式的运动[不禁为冥王君感叹被降级为矮行星]?这就不得不说到天体物理学中两个天体之间的引力;同样,为什么我们能在地球上‘脚踏实地’?这就不得不说到宏观物理学中地球对我们的万有引力[哥太沉不是哥的错,是地球对我的引力比较大!]----从人类历史起源到现代生活细节,处处离不开力学。这,就是力学的重要性。

于是同学们汗了… … 这极其复杂的过程,吾等如何入手?力学菌顺便教一句英国俚语No worries表担心,A level Mechanics1 将为我们打下坚实的基础!对于Entry level来说,我们通过建立简化的数学模型(Mathematical Model) 来理解实际力学问题。又有些同学说了,我不学物理,学力学有啥用?!同学你这样这就不对了,就是连玩儿,都离不开力学。举个栗子,乒乓球,表小看英国人对乒乓球的重视程度!再怎么说也是人家发明的。别怪力学菌没告诉你多参加体育运动是体验文化和结识新朋友的最佳途径!为什么高手可以扣杀弧形旋转球,而菜鸟只能接平板回弹直线球?常识上,这是由于球拍的倾斜角度、球与球拍的接触点、回击力量的大小所造成的,从力学上来说,就是力的倾角,力的大小问题。同样是玩,如果能够科学的玩,你就赢了,You can you up,学长只能帮你到这里了。

那么,经过几百年的反复推演,伟大的物理学家们是如何帮我们简化了力学模型呢?Mechanics1第一章就为我们规定了一系列力学假设,而简化的力学模型就是在如下力学假设下建立起来的:

  • 不计空气阻力(air resistance):同学你一定见过这张,这张和这张。

空气阻力:空气对运动物体的阻碍力,也就是我们常说的----兜风,由于向前的速度,狗狗脑袋与空气的摩擦(friction)。在M1里空气阻力是被忽略的。

  • 认为平面完全反弹;

  • 认为重力是恒力:规定在地面附近范围内,近似地认为重力是恒力,重力加速度恒定;

  • 被研究物体视为质点(partical):什么是质点?质点就是有质量但不存在体积或形状的点,物体的大小和形状忽略不计。

那么,基于以上的力学假设,我们可以开始学习质点的直线运动啦(kinematicsof a particle moving in a straight line)

好,我们今天的课就到这里,欲知后事,且听下回分解~~


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