Physics on Martin‘s Physics Club

从牛顿第二定律到火箭运动方程

Sat, 03 Apr 2021 17:19:03 +0000

从牛顿第二定律出发，由加速度、动量的定义可以得出动量定理：

F=m\frac{dv}{dt}\Rightarrow\Delta p=F\Delta t

假设变质量时仍然满足动量定理，讨论合外力为0的简单条件下得出动量守恒定律：

\Delta p=0

对火箭，设箭体的对地速度为v，喷射气体对地速度为u，建立变质量动量守恒有：

Thu, 04 Jun 2020 11:31:38 +0000

Fri, 22 May 2020 11:34:35 +0000

Thu, 26 Mar 2020 05:38:12 +0000

题目：真空中有一无限长带电导线，其电荷线密度为。相距导线长度a处有一长为L的均匀带电棒AB，电荷量为Q，求AB棒的受力。

思路：微元法，先求场强分布，再求棒上的力元，再积分。

Thu, 26 Mar 2020 05:28:09 +0000

一维谐振子，是稳态系统。对应的是定态薛定谔方程。

对一维谐振子，其哈密顿量为：

\hat{H}=\frac{p_{x}^{2}}{2m}+\frac{1}{2}m\omega ^{2}x^{2}

对应定态的薛定谔方程为：

\hat{H}\psi (x)=E\psi (x),p=-i\hbar\frac{d}{dx}

代入可得：

-\frac{\hbar^{2}}{2m}\frac{d^{2}}{dx^{2}}\psi (x)+(\frac{1}{2}m\omega ^{2}x^{2}-E)\psi (x)=0

上述是二阶变系数常微分方程，在不知道一个特解的情况下无法（我不会）降阶解方程，所以做变换。

Wed, 25 Mar 2020 05:25:04 +0000

有一个质量为m的球在一个一维的盒子里运动，盒子长度是a，盒子壁不可穿透，球和盒壁的碰撞是弹性的（即碰撞不会改变球的能量），盒子是固定的；球的大小忽略不计，不考虑摩擦力： 1、画出球在相空间的轨迹(至少两条) 2、按照旧量子论，求出这个球的量子能级**。** 3、解定态薛定谔方程。

Fri, 13 Mar 2020 05:17:39 +0000

假设粒子在一维势场中运动，势场满足：

U(x)=\left\{\begin{matrix}0,0\leq x\leq a\\+\infty,x>a,x<0\end{matrix}\right.

解：

设粒子的波函数为\psi (x) , 由定态薛定谔方程得：

\hat{H}\psi (x)=E\psi (x)

其中\hat{H} 为粒子的哈密顿量，为粒子动能与势能的总和，E为粒子的能量。