15 Jul

《向量》系列——1.向心力公式证明

向量在几何和物理中都有极其重要的作用,现在就让我们来看如何用向量研究物理中的圆周运动。

首先我们必须了解一些基础:

1.在向量中,只要一条“向径”($\vec{r}$)就可以描述出物体的运动,而不需要建立坐标系。这就是向量应用于物理的原因:物理定律不应该依赖于坐标系,而向量恰恰也不依赖于坐标系!
2.牛顿第二定律:$\vec{F}=m\vec{a}$
3.以及一些向量的微积分运算等(可以查阅维基百科或者相关资料)

在下面及以后的文章描述中,为了大家的阅读方便,把向量写成$\vec{r}$的形式,而非把字母加粗。一般情况下,在本站的描述中,有$|\vec{r}|=r,|\dot{\vec{r}}|=v,|\ddot{\vec{r}}|=a$。但是,$\dot{r}=\frac{d|\vec{r}|}{dt} != |\dot{\vec{r}}|$

点击阅读全文...

18 Jul

《向量》系列——2.曲率半径

圆周是如此地和谐与完美,致使数学家和物理学家对它钟爱有加。几何上可以把一条曲线的局部看做一个圆弧,利用圆的性质去研究它(在数学上,曲率半径的倒数就是曲率,曲率越大,曲线越弯曲);物理学家喜欢把一个质点的曲线运动轨迹的局部看做圆周运动,利用圆周运动的方法来描述这种运动。这两种研究方法都告诉了我们,两种不同的“线”在极小的范围内可以等效的,这也为我们对科学进行探究提供了一点指导思想:把未知变已知,以已知看未知。物理学和数学的两种处理方法中,有一点是殊途同归的:那就是看轨迹看成一个圆后,圆的半径是多少?我们首先得求出它。

在数学分析上可以利用微积分的相关知识来推导曲率半径公式,而BoJone则更偏爱物理方法,通过物理和向量知识的结合,推导出曲率半径公式,让BoJone感到“别有一番风味”。

点击阅读全文...

23 Jul

Welcome New Server for CosmoStation

wilderness_logo

wilderness_logo

经过近5个小时的迁移,终于完成了新服务器的更换了。

读者们现在所浏览的科学空间,以及大多数宇宙驿站的网站,都位于新服务器上了。这一次升级是宇宙驿站建立以来第八次升级(这个数字包含了网络升级及硬件升级),也是科学空间建立以来宇宙驿站进行的第二次升级,衷心祝福新的驿站服务器!

点击阅读全文...

24 Jul

《向量》系列——3.当天体力学遇到向量(1)

不知道各位读者还记得BoJone在《方程与宇宙》这一章中写了整整三篇文章来学习天体力学中的二体问题吗?虽然对二体问题基本上做了一个描述,但是依旧是冰山一角。而在最近写的几篇文章中,BoJone又强调了“向量”的巨大作用。那么,当天体力学与向量碰头后,会发生什么大事呢?难道,火星撞上了地球?

点击阅读全文...

6 Aug

又是一年农耕时...

又是一年农耕时

又是一年农耕时

昨晚的一个雷暴雨天气,弄断了电缆,停电20小时....不过也应该是“物有所值”了,“高烧”退了,天气舒服多了。

点击阅读全文...

9 Aug

开普勒方程求根器(继续VB,继续拙作..)

这两个程序都是为了天体力学服务的...

开普勒方程求根器-界面

开普勒方程求根器-界面

点击阅读全文...

23 Aug

《向量》系列——4.天旋地转(向量,复数,极坐标)

坐标旋转

坐标旋转

如图,坐标(x,y)绕点(p,q)逆时针旋转θ角后得到坐标(x',y'),求x',y'关于x,y的表达式。

点击阅读全文...

31 Oct

当酸溶液遇到了更多的水时...

BoJone:阅读本文需要有电离平衡的相关知识作为基础。

这两个星期我们都在学习高中的人教版《化学选修4》中的电离平衡相关知识。虽然我们是“重点班”,可是进展仍然相当地慢。关于电离平衡,有同学向我提出过一个问题:

酸溶液继续加水后,为什么pH会趋于7?(常温常压)

显然,这个问题是很好理解的,因为加水后$H^+$被稀释了。然后我更感兴趣是由此引申出的一个问题:

(强)酸溶液继续加水后,平衡向哪边移动?

点击阅读全文...