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第六章万有引力与航天第6节、经典力学的局限性德清高中施美章经典力学：以牛顿的三大运动定律和万有引力定律为核心的力学理论体系1、从低速到高速（阅读）行驶的汽车，发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船都是低速的（1）何为低速？何为高速？有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速．（2）速度有无极限?能否超过光速？质速关系是：在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大物体运动时的质量与静止质量的关系(1)v＝0.8c时,物体质量增大到静止质量的1.7倍

(2)地球以v＝30km／s的速度绕太阳公转时，它的质量增大十分微小，可以忽略不计．1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（1879──1955）发表了狭义相对论。这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其它任何事物──速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。相对时间

狭义相对论认为时间不是绝对的即不是固定不变的。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）线性运动速度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。

相对长度

爱尔兰物理学家乔治·佛兹杰拉德（1851──1901）提出，物质会在运动的方向上收缩（长度缩短），这意味着根据一个静止观察者的观点，一枚以接近光速运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。2、时间和空间时间和空间是否是绝对一成不变的？3、微观粒子的行为与宏观物体是否遵循相同的规律?量子力学适用于微观粒子的运动4.何为弱引力？何为强引力？一般天体间的万有引力属于弱引力

爱因斯坦引力理论（广义相对论）表明，当天体半径减小到一定程度时(太阳的引力半径为3km，地球的引力半径为1m)，天体间的引力就趋于无穷大只要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么爱因斯坦和牛顿的理论计算出的力的差异并不很大．但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大．这就是说，在强引力的情况下，牛顿的万有引力理论将不再适用．

5、牛顿建立的经典力学已相当完善，爱因斯坦为什么还要提出相对论。相对论是否全盘否定了牛顿的经典力学理论?当物体的速度远小于光速c时，相对论与经典理论的结论没有区别；当另一个重要常数即“普朗克常数”（h=6．63×10-34J・s)可以忽略不计时．量子力学和经典力学的结论没有区别．相对论和量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形6.以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么?①经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题②经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子③经

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