mooc2019年春 大学物理1：力学、相对论(吴)课后答案(mooc2023课后作业答案)

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中国大学2019年春 大学物理1：力学、相对论(吴)

2019年春季学期，中国大学开设了一门大学物理1的课程，涵盖了力学和相对论等内容，由吴教授授课。这门课程旨在让学生了解自然界的基础规律和物理学的基本概念，培养学生的物理思维和分析问题的能力。

力学

力学是研究物体运动规律的一门学科，包括质点运动、刚体运动、弹性体运动等。在力学中，我们需要了解物体的质量、位置、速度、加速度等概念，还需要掌握牛顿三大定律、功、能、动量等概念，以及使用它们解决物理问题的方法。

牛顿三大定律

牛顿三大定律是力学的基础，它们分别是：

1. 牛顿第一定律：一个物体若无受力作用，则保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律：一个物体的加速度与作用于它的力成正比，与它的质量成反比。
3. 牛顿第三定律：任何两个物体之间都存在相等而反向的作用力。

通过运用牛顿三大定律，我们可以解决许多力学问题，例如质点的运动轨迹、弹性碰撞等问题。

功、能、动量

在力学中，我们还需要了解功、能、动量等概念。功是力在物体上做功的量，它与物体的位移和力的大小有关。能是物体由于位置或状态而具有的能力，包括动能、势能等。动量是物体的运动参数，它是物体质量乘以速度。

在解决力学问题时，我们可以运用这些概念，例如使用能量守恒定律解决弹性碰撞问题，使用动量守恒定律解决两个质点碰撞问题。

相对论

相对论是研究物体在高速运动状态下的运动规律的一门学科。在相对论中，我们需要了解光速不变原理、时间相对性、长度相对性等概念，以及使用洛伦兹变换等工具解决问题。

光速不变原理

光速不变原理是相对论的基础，它指出光速在任何惯性参考系中都保持不变。这个概念颠覆了牛顿力学中的绝对时间和空间观念，它意味着物体的时间和空间都是相对的，取决于观察者的运动状态。

时间相对性和长度相对性

由于光速不变原理，时间和空间在相对论中都是相对的。时间相对性指的是，两个惯性参考系中的时间不一定相同，取决于它们相对于观察者的运动状态。长度相对性指的是，两个惯性参考系中的长度不一定相同，取决于它们相对于观察者的运动状态。

洛伦兹变换

在相对论中，我们需要使用洛伦兹变换来描述两个惯性参考系之间的关系。洛伦兹变换包括时间变换和空间变换，可以将一个惯性参考系中的物理量转换到另一个惯性参考系中。

在学习相对论时，我们需要思考这些概念和工具在日常生活中的应用，例如GPS导航系统的工作原理。

总结

大学物理1课程涵盖了力学和相对论等内容，我们需要掌握牛顿三大定律、功、能、动量等基本概念和方法，以及光速不变原理、时间相对性、长度相对性等相对论概念和洛伦兹变换等工具。这门课程旨在培养我们的物理思维和分析问题的能力，让我们了解自然界的基础规律和物理学的基本概念。