重力势能不具有伽利略变换的不变性摘要:重新解答了竖直下抛物体机械能守恒问题,得出了在地面上和相对于地面做匀速运动的电梯上,竖直下抛物体机械能都守恒的新结论。关键词:竖直下抛物体;动能;势能;机械能守恒中图分类号:O 313.1 文献标识码:A以相对于地面的恒速u竖直下降的电梯(忽略空气阻力等非保守力,后面的几篇文章相同,不再说明),在高为h的天空,以相对于电梯为0的初速度投下质量为m的物资G(视为质点),试问在电梯上和地面上观察(地球质量视为充分大,故稳定地保持为惯性系),物资G的机械能是否守恒,并说明理由。u o图1 下落运动物体机械能守恒问题水平地面y-hy电梯解:由于本题假定地球质量充分大,忽略地球能量的变化,只能按照外场计算,此时一个保守力的功等于质点势能的减少。以物资G开始下落点o为坐标原点,过o的竖直向上的垂直于水平地面的直线为y轴,建立竖直直线坐标系如图1所示。设最高点的势能为0。设在电梯上观察时,物资G从t=0时刻开始下落,t时刻的高度、速度、加速度、动能、势能、