論相對時間相對整體運動效益相對能量傳遞損失

向堯?王樂琪?胡顯明

摘要：物體任何運動相對一段時間后，都可以視為定向運動。物質相對另一物質發生相對運動時，其自身所消耗的能量有一部分轉移到另一相對物質上，在相對時間內發生的相對運動時，物質間會發生能量轉移。

關鍵詞：定向運動；相對時間；相對運動；物質

1 引言

20世紀初期，阿爾伯特.愛因斯坦發表了相對論，完善并證明洛淪茲坐標變換、速度變換、尺縮效應、鐘慢效應、光的多普勒效應、動量表達式、相對力學基礎方程、質能方程、動能動量關系[1]。據查閱資料顯示：為解釋β衰變過程中“消失掉”的那部分能量，W.泡利提出還有一種為被認識的粒子，后來E.費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時間內的相對運動效應這個過程發生了能量的傳遞。

2 相對運動路線

質點相對運動[3]可以分為：勻速直線運動、變速直線運動、往返直線運動、平拋運動、斜拋運動、勻速圓周運動、變速圓周運動、螺旋運動、定軸轉動、定點轉動。

2.1變速直線運動

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

2.2斜拋運動

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，物體所做的這類運動叫做斜拋運動[5]。在一確定的時間內，物體作斜拋運動的軌跡是可以確定的。

2.3圓周運動

質點在以某點為圓心半徑為r的圓周上運動，即質點運動時其軌跡是圓周的運動叫“圓周運動”[6]。在一確定的時間內，質點作圓周運動的軌跡是可以確定的。

2.4定點轉動

剛體繞一固定點的運動。繞固定點轉動的剛體只有一點不動，而其余各點則分別在以該固定點為中心的同心球面上運動[7]。在一確定的時間內，剛體作定點轉動的軌跡是可以確定的。

3相對運動下能量轉移

3.1電子的定向移動

外加電壓，使得閉合導體導通。導體內部本身具有可以自由移動的電子，通常情況下導體內部自由移動電子的運動是無序的，但導體兩端外加電壓后，電子在電場力的作用下，所有電子會朝著同一個固定方向移動。自由電子都是導體內部組成成分，電子的定向移動在閉合導體內形成電流，同時電子定向移動要克服內部阻礙，用外加的能量克服阻礙作定向移動。而發熱的結果，也消耗了部分外加能量。定向移動的電子以在導體內產生電流的形式，傳遞了能量，而導體發熱將帶走部分能量，導致能量損失掉。由于相對時間內，電子相對導體作定向移動，以產生電流的形式傳遞能量，導致導體發熱帶走部分能量，造成了能量損失。

3.2 切割磁感線運動

外加機械能或其他形式的能量，使得一閉合導體的部分在磁場中運動。切割磁感線使閉合導體內部磁通量發生改變，部分閉合導體在外加能量的作用下，在相對時間內可以視它作相對定向運動。在其運動過程中，磁場會產生一個反作用力阻礙相對運動過程。在這個相對運動的過程中，其外界作用下的一小部分能量，克服安培力作相對運動，這部分能量在磁場中作相對定向運動傳遞能量并損失。

3.3磁場運動，閉合導體內產生能量

給一磁場外加能量向右以速度V通過3個閉合導體。閉合導體固定，磁體相對閉合導體作相對勻速直線運動。當運動的磁體通過閉合導體，發生切割磁感線，使得閉合導體內部磁通量發生變化。外加使磁體定向移動的能量，一部分傳遞到閉合導體內部，使其產生電流并發熱，阻礙相對運動，這部分能量傳遞到固定的閉合導體內并消耗掉。

4 任意相對時間的相對運動

假設A現在準備出行并即刻出發。出行的路線可能很多種，且是無序的。在A出行的這個時間段，對于整個過程可以視為已經發生的事件，把這個時間段視為一個相對時間，在這一相對時間內，A出行的路線就可以確定，它是由無數個已經發生的動作、由無數個最初無法確定的路線、由無數個無序運動組成。最終可以把這個過程的運動看作是定向移動。作為A從初始狀態到達末狀態，運動過程視為一個主動運動過程，消耗自身內部能量，去克服路徑中的阻礙，并最終到達目的地。

假設A出行這個過程的運動是以地球為參考對象，這個定向移動是相對于地球而運動。構成A的任何元素都可以在地球這個整體中找到，相對于地球整體來說，A屬于地球，并且是地球的組成部分。在這個運動過程中，可以把A視為一個電子，出行過程中所行走的路線相對于地球表面來說可以看作是一個整體回路，出行所行走的路線，可以看作是一個電子在一個回路中作定向移動，在這個相對的定向移動的過程，電子本身的能量有一部分克服阻礙消耗掉了，傳遞并消耗在這個閉合回路中。在相對時間內，出行這個過程相對于地球所作的定向移動，A自身有一部分能量傳遞給了地球這個大的整體并消耗了。可得出物質相對另一物質發生相對運動時，其自身所消耗的能量，有部分會轉移到另一物質上。

5 結論

基于以上研究可以得出：任意運動相對一段時間后，都可以視為定向運動。在相對時間內，當一個物體以自身能量或者外界施加給它能量，使得它相對與另一個物體作相對運動。在這個相對運動的過程中，能量從本身傳遞到外界及相對的物體上面，使它得到部分能量。物質相對另一物質發生相對運動時，其自身所消耗的能量有一部分轉移到另一相對物質，在相對時間內發生的相對運動，物質間會發生能量轉移。

猜想：假設在一個密封真空且無任何阻力的圓形軌道，有一小球順時針方向并給定一個初速度V作圓周運動，根據物質相對另一物質發生相對運動，其自身所消耗的能量有一部分轉移到另一相對物質，在相對時間內發生的相對運動，物質間會發生能量轉移，那么運動的小球會經過t時間后，能量全部轉移，小球會靜止不動。

參考文獻：

[1]阿爾伯特.愛因斯坦，俠義相對論力學[M]

[2]托馬斯.楊.能量守恒定律[M]

[3]趙柳.談談平面剛體的相對運動[J].大學物理，1988，（07）：43-44.

[4]劉艷梅.勻變速直線運動規律的研究[J].求知導刊，2016，（01）：99.

[5]吳樹鵬，葉長安.斜拋物體運動的模擬[J].黑龍江大學自然科學學報，1999，（02）：79-82.

[6]孫小威.圓周運動及其模型分析[J].科技風，2016（20）：24.

[7]彭湘，溫育元.剛體繞定點轉動定理的證明[J].嘉應大學學報，1998，（03）：30-31.

基金項目：論相對時間相對整體運動效益相對能量傳遞損失研究報告

作者簡介：向堯（1995-）男，中國，湖南農業大學，汽車服務工程專業。endprint