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内势能与外势能关系探微     

摘要：分析了计算势能的两种方法——内场和外场的适用范围、区别和联系，并以自由落体和弹簧振子为例说明了这个问题，“势能属于系统”这句话不适用于外势能，建议力学教材指明其适用范围。文章指出了约束力、浮力、静摩擦力等稳定场都是保守力，阐述了经典势能公式的适用范围，纠正了现行力学教材对于功能原理和机械能守恒定律成立的条件错误表述，功能原理正确表述为——非保守力的功等于系统机械能的改变量，系统机械能守恒的条件是系统没有非保守力，从理论上得出了机械能守恒定律是普遍物理规律，无条件服从力学相对性原理。由于惯性力都是保守力，因此对于同一个物理过程，在一个参照系机械能守恒，在其他任何参照系机械能都守恒。对于弹性碰撞而言，牛顿碰撞定律等价于机械能守恒定律的协变性。我们默认地面系是惯性系的同时，不再考虑其各个物理量的变化，地球不再是研究对象了，我们对于惯性系的认识更加深刻了。