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作者:仙游野人 |
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留言时间:2016-03-03 10:58:30 |
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嘎拉哈,你说得对。物理学研究问题时经常是先通过量级的大小估计后,将小量略去以便将问题简化独立起来分析就方便了,这里情况是太阳太远引力影响相对地月小。否则的话,三星系统就一般来讲比双星要复杂的多,如果质量相当,就有可能是不稳定系统:非周期运行,两星体相撞或一星体逃逸,最后都达到稳定。而稳定系统要求至少有一星质量要小得多。太阳系其他星体质量总和比太阳小得多,故稳定。塔图因星球上的人能看到天空红蓝两个太阳,是因为塔图因质量比那两恒星小得多,成围绕双星的稳定系统。可惜我物理只停留在经典物理阶段,二十多年没接触书本,最近几年化时间在禅修与练功上,倒是因此激发了记忆,这些问题就这么没复习凭回忆答出的,故有些就忆不详。现代物理的相对论与量子力学不知是否有时间去看。 |
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作者:嘎拉哈 |
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留言时间:2016-03-03 01:04:55 |
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仙游野人好!
具体补充一下,月球相对地月质心的加速度是GM/R^2,而地月质心相对地球的加速度大小即地球相对于质心的加速度Gm/R^2但方向相反,这就与月球相对该质心的加速度方向相同,一迭加即得月相对地的加速度:G(m+M)/R^2。同理可得地相对月的加速度,大小相同方向相反。】
----- 您的物理概念很清楚。俺喜欢。其实,这里的关键是,只有忽略一切外力时,“地-月质心”才算是惯性系。换句话说,惯性参照系要比地-月质心更严格。例如,如果考虑太阳的作用,那么连“地-月质心”也算不上惯性系了。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 19:53:19 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 19:50:59 |
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作者:仙游野人 |
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留言时间:2016-03-02 19:45:24 |
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天体力学的双星体都是围绕共同质心旋转,只有当两者相差太大时,才可近似地看成质量小的绕质量大的转,而造成思考本题时忽略这一点。 |
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作者:仙游野人 |
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留言时间:2016-03-02 19:33:17 |
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具体补充一下,月球相对地月质心的加速度是GM/R^2,而地月质心相对地球的加速度大小即地球相对于质心的加速度Gm/R^2但方向相反,这就与月球相对该质心的加速度方向相同,一迭加即得月相对地的加速度:G(m+M)/R^2。同理可得地相对月的加速度,大小相同方向相反。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 18:23:04 |
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gugeren博,你仍没完全解释“地-月”与“月-地”的加速度为何绝对值不同,GM/(R^2)与Gm/(R^2)。请继续。谢谢来访。 |
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作者:gugeren |
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留言时间:2016-03-02 18:15:55 |
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上面我写了半个答案,感到对于“参照系”的概念有不清楚的地方。不管啦,先把这半个答案再写一遍,给你看看。 以地球为参考系,地球对月球的引力,应该与月球受到的地球的引力是一样的(据万有引力定律),故有引力F=ma(Y) [1],这里m为月球的质量,a(Y)是月球受到地球引力的加速度。
再据万有引力定律,F=GMm/(R^2) [2] [2]=[1],即
F=GMm/(R2^) = ma(Y),即得 a(Y)=GM/(R^2),此处的a(Y)是月球受到地球引力的加速度(从地球上看)。
同理可得类似结果: a(D)=Gm/(R^2),此处的a(D)是地球受到月球引力的加速度(从月球上看)。
因此,原题的两学生的结论是正确的。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 17:55:43 |
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gugeren博,你的物理题答案仍有问题,你能解释“地-月”与“月-地”的加速度为何绝对值不同吗?如有兴趣请继续。谢谢来访。 |
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作者:gugeren |
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留言时间:2016-03-02 17:55:16 |
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回有哲博: 这些经验公式只是用于快速估算;具体应用时自然不会这样用了。 看你总是出些物理题,估计你是学工科的;顺便考考你的数学功底,呵呵。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 17:47:08 |
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gugeren博, 继续上面你的金融问题: 72可分解成多整数因子,可应用于多个“n年”,如2,3,4,6,8,9,12,….,这使72比69,70,71,73等优越。 不过有计算机程序,以后这些近似公式都用处不大。 |
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作者:仙游野人 |
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留言时间:2016-03-02 16:28:13 |
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都错。这两个加速度都是相对于地月的共同质量中心才对。因他们都围绕这个心旋转,这个心距地球心是mR/(m+M), 而距月心是MR/(m+M). 这样一来,地月相对加速度都是
G(m+M)/R^2. |
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作者:gugeren |
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留言时间:2016-03-02 16:23:58 |
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我对你的问题的解答是:
F(月球受到地球的引力)= ma,此处。m为月球的质量,a为地球对月球引力的加速度。 由万有引力定律,F=GMm/(R^2)=ma,故a=GM(R^2)。
大概,我的错误在于参照系的概念有错。
另,我的那题,关键是要说明为什么不用69、70、71或73,而普遍采用72。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 15:48:59 |
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gugeren博,回答你上面的金融问题:
我推导: 考虑增长率x,n年翻一番:(1+x)^n=2, x<1, 例如你题中的:x= 0.05, 0.08, 0.12。
两边取自然对数: n*Ln(1+x)=Ln(2)=0.693147(方程1)(严格)
近似级数展开:对x<1,Ln(1+x)约=x-x^2/2 +…..约=x 所以二级近似:n*(x-x^2/2)=0.693147
近似级数展开:1/(1-x/2)约=1+x/2 +...
n=0.693147/x+0.34657 (方程2)
n=69.3147/(x*100) +0.34657 =(72-2.6853)/(x*100)+0.34657 =72/(x*100)+0.34657-2.6853/(x*100)
因为(x*100)约=5,8,12, 如忽略后两项,
得近似公示:n=72/(x*100)(方程3),即你的公式 。
证明了你的近似公式 。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 15:39:04 |
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gugeren博,如你把公式步骤仔细写清,会找出你的错误。请继续。谢谢来访。 |
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作者:嘎拉哈 |
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留言时间:2016-03-02 14:20:32 |
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两个数值都对。但是概念有问题。
1。 “月球相对于地球的加速度为GM/R^2” , 应改为:““月球相对于某个惯性参考系的加速度为GM/R^2。”
2。 “地球相对于月球的加速度为Gm/R^2” , 应改为:““地球相对于某个惯性参考系的加速度为Gm/R^2。”
3。 月球相对于地球的加速度 = 地球相对于月球的加速度 = G(M+m)/R^2。 |
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作者:gugeren |
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留言时间:2016-03-02 12:18:03 |
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是这一句:两个结果恰好互相换了一下。
就是说: 月球相对于地球的加速度为Gm/R^2;地球相对于月球的加速度为GM/R^2
我提到F,就是回答你的“为什么”。 |
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作者:有哲 |
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留言时间:2016-03-02 12:13:10 |
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gugeren博,你看错题了,问的是“加速度”,不是“力”。请继续。谢谢来访。 |
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作者:gugeren |
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留言时间:2016-03-02 09:50:32 |
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我也给博主出道金融题: 证明理财师经常挂在嘴边的那个“72法则(Rule of 72)”。
“72法则(Rule of 72)”是: 如果某一金融产品年增长率为5%,则用72除以5,得出此金融产品的结果翻一番需要72/5=14.4年。 同样,若年增长率为8%,结果翻一番则需72/8=9年。年增长率为12%,结果翻一番需72/12=6年。
证明其原理,且说明为什么采用72这个数。 |
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作者:gugeren |
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留言时间:2016-03-02 09:42:49 |
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呵呵,这题似乎比较容易:两个结果恰好互相换了一下。 记得:F=ma这个公式中,m是F“作用到”某物体的质量。 |
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