向堯?王樂琪?胡顯明

摘要：物體任何運(yùn)動(dòng)相對(duì)一段時(shí)間后，都可以視為定向運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)相對(duì)另一物質(zhì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其自身所消耗的能量有一部分轉(zhuǎn)移到另一相對(duì)物質(zhì)上，在相對(duì)時(shí)間內(nèi)發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物質(zhì)間會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)移。

關(guān)鍵詞：定向運(yùn)動(dòng)；相對(duì)時(shí)間；相對(duì)運(yùn)動(dòng)；物質(zhì)

1 引言

20世紀(jì)初期，阿爾伯特.愛因斯坦發(fā)表了相對(duì)論，完善并證明洛淪茲坐標(biāo)變換、速度變換、尺縮效應(yīng)、鐘慢效應(yīng)、光的多普勒效應(yīng)、動(dòng)量表達(dá)式、相對(duì)力學(xué)基礎(chǔ)方程、質(zhì)能方程、動(dòng)能動(dòng)量關(guān)系[1]。據(jù)查閱資料顯示：為解釋?duì)滤プ冞^程中“消失掉”的那部分能量，W.泡利提出還有一種為被認(rèn)識(shí)的粒子，后來E.費(fèi)米把這種粒子命名為中微子，把那一部分“消失掉”的能量又找回來[2]。基于以下研究表面是在相對(duì)時(shí)間內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)效應(yīng)這個(gè)過程發(fā)生了能量的傳遞。

2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)路線

質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)[3]可以分為：勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)、往返直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、變速圓周運(yùn)動(dòng)、螺旋運(yùn)動(dòng)、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.1變速直線運(yùn)動(dòng)

物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里位移不等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做變速直線運(yùn)動(dòng)[4]。在一確定的時(shí)間內(nèi)，物體作變速直線運(yùn)動(dòng)的軌跡是可以確定的。

2.2斜拋運(yùn)動(dòng)

物體以一定的初速度斜向射出去，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的這類運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)[5]。在一確定的時(shí)間內(nèi)，物體作斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是可以確定的。

2.3圓周運(yùn)動(dòng)

質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心半徑為r的圓周上運(yùn)動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”[6]。在一確定的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡是可以確定的。

2.4定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)

剛體繞一固定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體只有一點(diǎn)不動(dòng)，而其余各點(diǎn)則分別在以該固定點(diǎn)為中心的同心球面上運(yùn)動(dòng)[7]。在一確定的時(shí)間內(nèi)，剛體作定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的軌跡是可以確定的。

3相對(duì)運(yùn)動(dòng)下能量轉(zhuǎn)移

3.1電子的定向移動(dòng)

外加電壓，使得閉合導(dǎo)體導(dǎo)通。導(dǎo)體內(nèi)部本身具有可以自由移動(dòng)的電子，通常情況下導(dǎo)體內(nèi)部自由移動(dòng)電子的運(yùn)動(dòng)是無序的，但導(dǎo)體兩端外加電壓后，電子在電場(chǎng)力的作用下，所有電子會(huì)朝著同一個(gè)固定方向移動(dòng)。自由電子都是導(dǎo)體內(nèi)部組成成分，電子的定向移動(dòng)在閉合導(dǎo)體內(nèi)形成電流，同時(shí)電子定向移動(dòng)要克服內(nèi)部阻礙，用外加的能量克服阻礙作定向移動(dòng)。而發(fā)熱的結(jié)果，也消耗了部分外加能量。定向移動(dòng)的電子以在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流的形式，傳遞了能量，而導(dǎo)體發(fā)熱將帶走部分能量，導(dǎo)致能量損失掉。由于相對(duì)時(shí)間內(nèi)，電子相對(duì)導(dǎo)體作定向移動(dòng)，以產(chǎn)生電流的形式傳遞能量，導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱帶走部分能量，造成了能量損失。

3.2 切割磁感線運(yùn)動(dòng)

外加機(jī)械能或其他形式的能量，使得一閉合導(dǎo)體的部分在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。切割磁感線使閉合導(dǎo)體內(nèi)部磁通量發(fā)生改變，部分閉合導(dǎo)體在外加能量的作用下，在相對(duì)時(shí)間內(nèi)可以視它作相對(duì)定向運(yùn)動(dòng)。在其運(yùn)動(dòng)過程中，磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反作用力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程。在這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中，其外界作用下的一小部分能量，克服安培力作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這部分能量在磁場(chǎng)中作相對(duì)定向運(yùn)動(dòng)傳遞能量并損失。

3.3磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，閉合導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生能量

給一磁場(chǎng)外加能量向右以速度V通過3個(gè)閉合導(dǎo)體。閉合導(dǎo)體固定，磁體相對(duì)閉合導(dǎo)體作相對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的磁體通過閉合導(dǎo)體，發(fā)生切割磁感線，使得閉合導(dǎo)體內(nèi)部磁通量發(fā)生變化。外加使磁體定向移動(dòng)的能量，一部分傳遞到閉合導(dǎo)體內(nèi)部，使其產(chǎn)生電流并發(fā)熱，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這部分能量傳遞到固定的閉合導(dǎo)體內(nèi)并消耗掉。

4 任意相對(duì)時(shí)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

假設(shè)A現(xiàn)在準(zhǔn)備出行并即刻出發(fā)。出行的路線可能很多種，且是無序的。在A出行的這個(gè)時(shí)間段，對(duì)于整個(gè)過程可以視為已經(jīng)發(fā)生的事件，把這個(gè)時(shí)間段視為一個(gè)相對(duì)時(shí)間，在這一相對(duì)時(shí)間內(nèi)，A出行的路線就可以確定，它是由無數(shù)個(gè)已經(jīng)發(fā)生的動(dòng)作、由無數(shù)個(gè)最初無法確定的路線、由無數(shù)個(gè)無序運(yùn)動(dòng)組成。最終可以把這個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)看作是定向移動(dòng)。作為A從初始狀態(tài)到達(dá)末狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)過程視為一個(gè)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程，消耗自身內(nèi)部能量，去克服路徑中的阻礙，并最終到達(dá)目的地。

假設(shè)A出行這個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)是以地球?yàn)閰⒖紝?duì)象，這個(gè)定向移動(dòng)是相對(duì)于地球而運(yùn)動(dòng)。構(gòu)成A的任何元素都可以在地球這個(gè)整體中找到，相對(duì)于地球整體來說，A屬于地球，并且是地球的組成部分。在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，可以把A視為一個(gè)電子，出行過程中所行走的路線相對(duì)于地球表面來說可以看作是一個(gè)整體回路，出行所行走的路線，可以看作是一個(gè)電子在一個(gè)回路中作定向移動(dòng)，在這個(gè)相對(duì)的定向移動(dòng)的過程，電子本身的能量有一部分克服阻礙消耗掉了，傳遞并消耗在這個(gè)閉合回路中。在相對(duì)時(shí)間內(nèi)，出行這個(gè)過程相對(duì)于地球所作的定向移動(dòng)，A自身有一部分能量傳遞給了地球這個(gè)大的整體并消耗了?？傻贸鑫镔|(zhì)相對(duì)另一物質(zhì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其自身所消耗的能量，有部分會(huì)轉(zhuǎn)移到另一物質(zhì)上。

5 結(jié)論

基于以上研究可以得出：任意運(yùn)動(dòng)相對(duì)一段時(shí)間后，都可以視為定向運(yùn)動(dòng)。在相對(duì)時(shí)間內(nèi)，當(dāng)一個(gè)物體以自身能量或者外界施加給它能量，使得它相對(duì)與另一個(gè)物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中，能量從本身傳遞到外界及相對(duì)的物體上面，使它得到部分能量。物質(zhì)相對(duì)另一物質(zhì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其自身所消耗的能量有一部分轉(zhuǎn)移到另一相對(duì)物質(zhì)，在相對(duì)時(shí)間內(nèi)發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物質(zhì)間會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)移。

猜想：假設(shè)在一個(gè)密封真空且無任何阻力的圓形軌道，有一小球順時(shí)針方向并給定一個(gè)初速度V作圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)物質(zhì)相對(duì)另一物質(zhì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其自身所消耗的能量有一部分轉(zhuǎn)移到另一相對(duì)物質(zhì)，在相對(duì)時(shí)間內(nèi)發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物質(zhì)間會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，那么運(yùn)動(dòng)的小球會(huì)經(jīng)過t時(shí)間后，能量全部轉(zhuǎn)移，小球會(huì)靜止不動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：論相對(duì)時(shí)間相對(duì)整體運(yùn)動(dòng)效益相對(duì)能量傳遞損失研究報(bào)告

作者簡(jiǎn)介：向堯（1995-）男，中國(guó)，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，汽車服務(wù)工程專業(yè)。endprint