CheeryMeowster
2022-01-12T08:17:49+00:00
举一个方便理解的例子:
1.观察夜空,将天空中出现的各个行星的位置精确记录下来。
2.确认这些行星是否沿椭圆轨道绕太阳运行,而太阳处在这些椭圆的焦点上(如果并非单恒星系统,请见7.)。
3.每隔1旬或者3周(固定时间),先后记录下一个行星的两个位置,并与太阳连线,得到一个底边为弧的三角图案。
4.确认这些不同形状的三角图案,拥有相同的面积(即越靠近太阳,行星走的越快)。
5.根据惯性原理,能推导出行星所受到力朝向太阳,并且力同距离的平方成反比。
6.观察潮汐等现象,做进一步的确认(如果天上挂着月亮的话)
7.当知识结构有部分欠缺时,可以用电磁力来验证力同距离的平方成反比的知识。
(高中物理课上,老师应该有做过实验,就算老师偷懒,课本上插图也应该画着。)
8.那么说了这么多,和数学有什么关系呢?
(1)牛顿在几百年前,用几何方法证明了在特定条件下,一组等高三角形拥有相同的面积。
如果没有经历过基础的数学训练,是无论如何也理解不了的,哪怕它非常简单。
(2)另一个方法是,讨论面积变化的速度,这个量为速度在垂直于半径的方向上的分量乘上半径,即径向距离的分量乘上速度。
现在需要确认这个面积的变化率是否不变,因此对它进行微分。
而结果则是面积的变化率同力在与半径垂直的方向上的分量成正比(而力仅出现在半径方向),
故面积的变化率是不改变的。
虽然数学在一些网友眼里,似乎是不值一提的东西,
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202201/17/ekQ0-e34lK1jT3cSn2-9r.jpg[/img]
但要证明物理定律,并且确认其在不同描述下,依旧精确等价。
那数学依旧必不可少。
就像这个
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202201/17/ekQ0-aydyK19T3cSsg-5p.jpg[/img]
1.观察夜空,将天空中出现的各个行星的位置精确记录下来。
2.确认这些行星是否沿椭圆轨道绕太阳运行,而太阳处在这些椭圆的焦点上(如果并非单恒星系统,请见7.)。
3.每隔1旬或者3周(固定时间),先后记录下一个行星的两个位置,并与太阳连线,得到一个底边为弧的三角图案。
4.确认这些不同形状的三角图案,拥有相同的面积(即越靠近太阳,行星走的越快)。
5.根据惯性原理,能推导出行星所受到力朝向太阳,并且力同距离的平方成反比。
6.观察潮汐等现象,做进一步的确认(如果天上挂着月亮的话)
7.当知识结构有部分欠缺时,可以用电磁力来验证力同距离的平方成反比的知识。
(高中物理课上,老师应该有做过实验,就算老师偷懒,课本上插图也应该画着。)
8.那么说了这么多,和数学有什么关系呢?
(1)牛顿在几百年前,用几何方法证明了在特定条件下,一组等高三角形拥有相同的面积。
如果没有经历过基础的数学训练,是无论如何也理解不了的,哪怕它非常简单。
(2)另一个方法是,讨论面积变化的速度,这个量为速度在垂直于半径的方向上的分量乘上半径,即径向距离的分量乘上速度。
现在需要确认这个面积的变化率是否不变,因此对它进行微分。
而结果则是面积的变化率同力在与半径垂直的方向上的分量成正比(而力仅出现在半径方向),
故面积的变化率是不改变的。
虽然数学在一些网友眼里,似乎是不值一提的东西,
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202201/17/ekQ0-e34lK1jT3cSn2-9r.jpg[/img]
但要证明物理定律,并且确认其在不同描述下,依旧精确等价。
那数学依旧必不可少。
就像这个
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