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力学教学2017流水账05

已有 2539 次阅读 2017-9-26 11:43 |个人分类:回忆点滴|系统分类:科研笔记


今天路上很堵,7点半还在中关村,750到了五棵松,759进教室。这就体现出班车的优越性了,不怕迟到,班车迟到了也不算教学事故。

谈了谈浙江高考物理选考的事情,两位来自浙江的同学讲了讲看法。总的来说,他们似乎不太关心,毕竟已经不需要高考了。

开始讲物理了。观测是物理很重要的一部分,能够有正确理论解释固然很好(比如说,《墨子》就记载并解释了小孔成像),但是正确的理论并非一下子就能得到的,准确地描述观测现象,会对未来的理论建设提供基础(中国历史上记载的超新星)。“子不语怪力乱神”,但是,中国历史典籍里确实记载了一些当时无法解释的自然现象,“信则传信,疑则传疑”,相比之下,其他文明的记载就有些差距了。

参考系。牛顿的绝对时间和绝对空间,只是对人类日常生活经验的总结和概括。爱因斯坦的相对论时空观,与日常生活的差距太大,初学者很难接受。其实不仅仅是初学者,很多从事物理研究多年的工作人员也不一定能够发自内心的接受,只是知道在运动速度接近光速的时候应该做适当的修正,而且他们也会做正确的修正——我觉得我就是这样的。原因也很简单:人类的进化过程不是为了理解大自然的,只是适者生存的结果而已。

物理的发展是由简单到复杂的。物理的学习过程也是如此。简化问题、抓住主要矛盾,这是物理学习和研究的核心所在。质点就是最简单的物体,在三维空间(也就是我们日常熟悉的这个空间)有三个自由度,前后左右上下,除了质量以外别无其他特征。中学物理的直线运动只有一个自由度,匀速圆周运动开起来是在平面上,好像要用两个变量来描述,其实也只有一个自由度(角度),如果圆的大小可变的话,就有两个自由度了。提了一下刚体,三点决定一个刚体,有三个相互距离的限制,所以只有六个自由度,刚体里的其他点的位置,完全由它到这三个点的距离限制了。

主要矛盾当然跟具体问题有关,跟你选择的比较标准有关。“人固有一死,或重于泰山,或轻于鸿毛。”“魏武营八极,蚁观一祢衡。”都是如此。由原子到细菌,由细菌再到人、再到地球、太阳系、银河系、星系团乃至总星系(也就是宇宙),都可以当作质点处理,也都不能当作质点处理,正确的方法当然是因势利导、因地制宜,“运用之妙,存乎一心”。

运动学是描述物体的运动情况,重要的是轨迹、速度和加速度。技术上当然要用微积分,但是理解其中的道理却并不一定要那么高大上。讲了一个具体的运动学的例子,以地球的运动作为例子,说明日夜、节气和年度(自转和公转),进而推断尧舜时代的具体时间(进动和岁差),最终落实到地球气候的变迁和朝代的兴亡。准备写点东西,略微详细地谈谈这个问题。

班车回来的时候在中关村三桥附近停车,在保福寺桥也就是数学院那里说是没点,时停时不停的,不爽。




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