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21. (问答题) 学过文科物理以后,谈谈你对经典力学三大定律与时空对称性的认识。(本题15.0分)

答案是:标准答案:
要点:1.经典力学三大定律的内涵,举例。
2.时空对称性与物理规律对称性的内涵。
3.时空对称性与守恒定律的关系。
经典力学三大定律即:机械能守恒定律,动量守恒定律,角动量守恒定律机械能守恒定律:如果一个系统在外力不做功的情况下,系统内部又没有像摩擦力这样会消耗能量的力做功的话,那么系统的机械能守恒。例如宇宙速度的推算就是利用了机械能守恒定律。动量守恒定律:在惯性系统中,任何物质系统在不受外力作用或所受外力之和为0,它的总动量保持不变。如火箭的发明。角动量守恒定律:如果一个质点在运动过程中所受到的外力相对于某固定点的力矩为0,则质点相对于该固定点的角动量守恒。航天器的运动遵循角动量守恒定律。时空对称性:如果一个操作使系统从一个状态变到另一个与之等价的状态,或者说,状态在此操作下不变,那么我们就说系统对这一操作是对称的,而这一操作叫做系统的对称操作。物理规律的对称性:指经过一定的操作后,物理定律的形式保持不变。所以物理定律对称性又叫做不变性。关于物理定律对称性有一条很重要的定律——对应于每一种对称性都有一条守恒定律,对应于空间均匀性有动量守恒定律,对应空间各向同性有角动量守恒定律,对应于时间平移对称性的偶能量守恒定律。

出自 黑龙江省教育学院-原子物理学(专升本)  青书学堂系统

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