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1700977259 可以证明,在S′系相对于S系绕着任何一个固定点转动时,无论P1,P2处于何种运动状态,只要F1,F2是径向力,上式仍然成立.将参考系之间的平动与转动结合起来,可以得到这样的结论:
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1700977261 (受牛顿第三定律径向力约束)在任意参考系中,两个质点之间的一对作用力与反作用力作功之和都相同.
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1700977271 据此,可在任一参考系S中仿照1.5.3节所述,建立随质点P1平动的参考系,在这一参考系中按(3.5)式计算dW及其积分.
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1700977273 两个质点P1,P2的命名是相对的,置换下标,同理可得
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1700977278 这就相当于在质点P2参考系中计算F1对质点P1所作功.
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1700977280 ● 万有引力功
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1700977282 质量分别为M,m的两个质点之间一对万有引力在某一力学过程中,相对于任何一个参考系作功之和是相同的.为计算此功,随意设想一个参考系S,在S系中质点M速度记为vM,可建立相对于S系以vM速度平动的质点M参考系.M系中质点m相对于质点M的位矢记作r,在讨论的力学过程中,质点m从初始位置a到终止位置b的运动路径如图3-4所示.质点m所受万有引力Fm的元功记为
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1700977290 图 3-4
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1700977292 其中dr∥是dr沿r方向的分量,也就是dr产生的r长度的增量dr.a到b,Fm作功
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1700977297 即得
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1700977302 若rb>ra,则质点m自近至远,引力Fm作负功;若rb<ra,则质点m自远至近,引力Fm作正功.
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1700977304 (3.6)式给出的,即是一对万有引力在任意参考系中作功之和.结果显示,W仅由两质点初态相对间距ra和终态相对间距rb确定.这也是很容易理解的,因为相对图3-4的M参考系,又可以设想一个参考系S′,S′系相对于M系绕着质点M所在位置随着图3-4中的径矢r同步旋转,在S′系中m相对M仅有径向直线运动,即得(3.5)式所示结果.
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1700977306 ● 二体径向位力功
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1700977308 质点P1,P2间一对相互作用力若是符合牛顿第三定律的径向力,且力的大小和方向(即引力还是斥力)与两者间距r有关而与两者在任一参考系中的空间方位无关,这样的一对力称为二体径向位力,那么在P1参考系中P2受P1的作用力F总可表述成
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