3对一道困扰力学界50多年习题的思考.doc

对一道困扰力学界50多年习题的思考 李学生1，师教民2（1.山东大学 物理学院，山东 济南 250100；2.石家庄广播电视大学 科学技术部，河北 石家庄 050081）摘 要：首先推出了在地面系和小车系自然摆动的单摆在摆动过程中机械能都守恒的结论，验证了机械能守恒定律满足力学相对性原理，解决了力学界50多年的困惑，并对当前力学教材提出了几条修改建议。关键词：单摆；动能；势能；保守力；机械能守恒中图分类号：O 313。1 文献标识码：A文章编号：将摆锤质量为m，轻质摆线（摆线质量视为0）长度为L的单摆挂在与地面相固连的摆架上，将摆锤从单摆静止时的竖直下垂位置拉至摆角为0（000，900时自然放手，在忽略各种阻尼时，单摆就做自然摆动，0为最大摆角有一小车在地面（地球质量视为充分大，稳定地保持为惯性系）上以正常数u向右运动。求证：在地面系和小车系上观察，单摆的机械能都守恒。o图1 自然摆动单摆机械能问题水平地面小 车u xy0H