陈军
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摘要：用力和消耗能量是基本常识。 以此为基点和出发点，基于能量转换和守恒定律来研究牛顿力学系统。 提出了耗散功的概念，推导了计算公式，推导了力的热效应，修正了动能定理，补充了角动能定理和角动能守恒定律。 人们发现天体的运动是基于角动能守恒，而不是角动量守恒，更不是所谓的机械能守恒。 并且发现势能并不是能量。 在牛顿力学中，势能是“多余的”，实现了保守力和非保守力的统一。 修订后的牛顿力学将对物理学、天文学、航天学等学科以及相关技术研究领域产生深远的影响。
关键词：耗散功； 动能定理； 角动能定理； 角动能守恒定律。
1 引言 整个牛顿力学体系的建立都是基于牛顿第一定律。 从牛顿第二定律到动量定理、动能定理、角动量定理、角动量守恒定律的建立，都存在着先天的不足。 它只研究物体受力时如何运动，以及能量如何转换。 它没有研究受力的物体也是施加力的物体。 施力的物体对其自身运动有影响吗？ 对物体施加力不会消耗能量吗？ 因此，牛顿力学并不具有普遍性。
2 牛顿力学的逻辑和缺点
2.1 物体（粒子）在无力（平衡力）条件下的平动定律
牛顿第一定律：V=0 或不变。
动量守恒定律：mV=0或不变。
动能守恒定律：1/2mV2=0或不变。
2.2 受力不平衡情况下物体的平动规律
牛顿第二定律：F=ma。
动量定理：Fdt=dP=mdV。
动能定理：Fds=dE。
2.3 不平衡力条件下物体的旋转规律
角动量定理：dL=Mdt（L=r×mV，M=r×F）。
角动量守恒定律：当M=0时，dL=0，L不变。
角动能定理：rFds=rdE（rFds为机械做功力矩，rdE为角动能的变化量）。
角动能守恒定律：当Fds=0时，rdE=0，角动能rE不变。
上述推导并不是数理逻辑上的问题。 然而，在物理学中，为什么我们找不到动能守恒定律、角动能定理、角动能守恒定律，却有更多的函数原理和机械能守恒定律呢？ 哪些方面存在问题？
3 牛顿力学缺点的原因
3.1 原因一：仅用机械功来描述力和能量的消耗是不全面的。
例如：举重运动员将杠铃保持在空中； 电磁铁吸引铁块停止。 虽然施力物体在施力过程中不断消耗能量，但由于在力的方向上没有运动距离，物理学并不承认已经做了功。 为什么会出现这种“单打独斗”的现象呢？ 呢绒？
3.2 原因2：没有研究。 受力物体也是施力物体。 施力物体对其自身运动有影响吗？
3.3原因三：惯性思维的拓展。
旋转物体受到不平衡力的作用，不完全满足惯性运动的先决条件。 因此，当用角动量守恒定律解释天体运动时，就会出现“第一驱动力”、“天体运动的切向力从何而来”等问题。 ”等问题。这种惯性思维也影响了对振动和波动的认识。
3.4 原因4：错误地认为势能就是能量。
势能可以做功，势能可以转化为动能。 为什么势能不是真实能量？
例如：自由落体时，mgh=1/2mv2。 这个公式有两种解释：一是重力势能转化为动能，二是重力动能做正功而增大。
两种解释的区别在于：前者解释说物体获得的动能来自于物体本身能量的转化，后者解释说物体获得的动能来自于物体内能量的转化。物体外部的重力场（或地球）； 前者是现象，后者揭示本质。 提升高度只是为重力做功准备了必要的条件。
物体的自由落体运动（垂直向上运动）或水平运动都是平移运动。 它不仅服从牛顿第二定律、动量定理，而且也服从动能定理。 在垂直向上的投掷运动中，重力做负功，动能减少，动能转化为热量。 力的作用是相同的。 没有保守力和非保守力之分，势能也没有增加或减少。 、mgh和mas要么是机械功，要么是力距离（力乘以距离，反映施力物体对受力物体可能做的功，即施力物体可能消耗的能量），弹性势能 也不例外，弹性势能无非是分子间力距离变化的总和。 保守力量永远存在。 如果重力不存在，无论物体有多高，它都无法向下运动以获得动能。 要获得动能，必须有一个施力物体做功。 如果我们不知道物体的动能从何而来、在何处转化动量守恒定律公式是什么，就不可能找到自然界物体的运动规律，更不可能解决宏观与微观、泛函的统一问题。机械能原理和守恒定律。 法律是多余的，只会产生误导。
4 对牛顿力学的补充和修正
4.1 补充耗散功W=CF2t和力的热效应Q=CF2t
W=CF2t称为耗散功，是力维持物体变形时必须消耗的能量。 其大小与力的平方成正比，与力的时间成正比。 C是一个需要测量和验证的常数。 本文仅介绍一种测量和验证方法。 如果物体的变形程度发生变化，或者力的大小发生变化，就是机械功和耗散功的微分问题。 根据能量守恒定律，耗散功的本质是力的热效应，即Q=CF2t。 它是机械系统中普遍存在的自然现象。 吸热和放热是相对的，P=CF2 力的加热功率。
W=CF2t实验验证方法：
(1)将线圈通上直流电，测量线圈两端的电压U1和线圈中的电流I1。
(2)将线圈置于均匀磁场中，线圈处于静止状态。 此时，测量线圈两端的电压U2和线圈中的电流I2。
(3)由：U2I2-U1I1=CF2，且F=BI2L，B为磁场强度，L为线圈总长度，无论力的方向如何，测量多次。 （这里电磁学引入磁阻来解释能量守恒问题，我认为力更真实）
4.2 修正动能定理
我认为牛顿第一定律、动量守恒定律、动能守恒定律都没有问题。 牛顿第二定律、动量定理、角动量定理、角动量守恒定律都存在问题。 即，尚未研究反作用力引起的能量耗散问题。 我只能根据能量变换和守恒定律来修正动能定理。
修正动能定理：F1ds- =dE。
物理意义是：物体动能的增加dE等于物体上的合力所做的机械功F1ds与反作用力（合力）所做的耗散功（变形部分的加热）之差。物体的力）。
F1F2是作用力和反作用力，都是合力。 平衡力也会消耗能量，但不会改变物体的动能。
例如：如果一个物体受到10牛顿的力，并沿该力的方向移动10米，持续10秒，那么该物体的动能会增加多少？ 施力物体消耗的总能量是多少？
机械功：W=F1ds=100焦耳。
耗散功率约为：W = =1 焦耳。 （C值约为10-3 SI单位，以实验测量为准）
动能增加：dE=99焦耳。
施力物体消耗的总能量约为101焦耳。 作用力F1和反作用力F2所耗散的功相等，总能量守恒。
也就是说，施力物体消耗的总能量约为101焦耳，只做了100焦耳的机械功。 受力物体只获得99焦耳的动能，大约是2焦耳的能量。 作用力F1和反作用力F2消失。
比较一下就会发现，虽然耗散功很小，但如果力比较大、做功时间很长，则消耗能量的因素就不能忽视，如天体运动、粒子加速实验等。
推理：当F1=0时，则F2=0，dE=0，物体的动能E不变。 可以称为动能守恒定律。
4.3 补充角动能定理和角动能守恒定律
旋转问题一直是物理学中尚未研究清楚的问题。 原因是它涉及向心力、切向力、动量、动能、旋转半径等许多物理量。 如果这些物理量中的任何一个发生变化，其他物理量也会发生变化。 然而，能量转化和守恒定律却不容忽视。
旋转是物体的运动方向与物体上的合力方向不在一条直线上的运动，即曲线运动。 无论一个物体受到多少个力，如果只用一个合力来研究，问题就会简单得多动量守恒定律公式是什么，然后可以详细分析比转，摆脱保守力的约束。
在修正动能定理的基础上，补充角动能定理：d(θ)-Cd(rF22t) =d(rE)
物理意义是：物体角动能的增加量d(rE)等于机械功力矩d(θ)与作用力和反作用力所做的耗散功力矩Cd(rF22t)之差。
F1是一个力或者几个力的合力。 该方向与物体的运动方向不在一条直线上。 F2是F1的反作用力。 θ是物体旋转方向与物体受到合力方向之间的夹角。
讨论：当θ=00或1800时，旋转转变为平动，角动能定理转变为动能定理。
当θ=900时，旋转为圆周运动，F1不做机械功。
当000做正功时，900r2时，所以E1
当行星从远日点移动到近日点时，θ
当行星从近日点运动到远日点时，θ>900，重力θ做负功W3，F2仍然做耗散功W4，行星动能减少，即W3+W4= E2- E1----- -(2).
在行星公转过程中，由式(1)-(2)可得：W1-W3=
W2+W4，这个公式的物理意义是：行星旋转一圈的过程中，行星引力所做的正功与引力所做的负功之差（或者理解为正负功之和）功）等于行星旋转一圈的反应。 力所做的耗散功的总和。 即d(θ) = Cd(F22t)，或d(θ) = Cd(rF22t)（驱动性质），以守恒行星角动能。
太阳系行星角动能之所以守恒，是因为太阳不断对行星做功（重力做的正功一定大于重力做的负功）。 行星不能完全对称地绕太阳运动。 行星围绕太阳旋转。 该中心与太阳的质心不重合。 革命的中心是不断变化的。 向心力小于或等于重力。 重力可以分解为向心力（F1sinθ）和切向力（F1cosθ）。
根据角动能守恒定律，天体公转和自转（粒子群的自转）合力所做的正功一定大于合力所做的负功，所以使得天体公转和自转的角动能守恒，天体能够有序运动。 有规则可循。
动机：如何驾驶？ 我的初步看法是，只有旋转的天体才能有行星或卫星绕其运行。 不旋转的天体不能有自己的行星、卫星或子卫星。 即使有暂时捕获的天体，其运动寿命也很短。 有限; 旋转天体的质心和重心是不断变化的，这是由引力变形决定的。
星星是引擎。 太阳只要在重力作用下变形，形成不对称的反冲力，就可以移动和旋转。 旋转的天体是“曲轴”，引力是“连杆”，行星的公转周期大于恒星的公转周期。 如果卫星的自转周期等于或小于角动能守恒条件，则卫星的公转周期必须大于行星的自转周期（同步卫星在没有电源的情况下无法同步）。 ; 星系是多个引擎的组合。 星系的旋转是由切向力驱动的。 每个星系都是一台热机，它是一种将内能转化为动能的机器，而动能又转化为热量（热量是由重力的负功和耗散功以及动能的消耗转化而来的，这与机械能转换及守恒定律有本质区别）； 一个独立的星系必须至少由两颗恒星组成。 在引力和斥力的作用下（恒星（如球形火箭或太阳风）只有形成旋转力矩才能稳定自转。由于恒星之间存在反冲斥力，虽然角动能守恒，但角动能不等于1/2GMm。
各向同性：卫星的公转方向必须与行星的自转方向一致，行星的公转方向必须与恒星的自转方向一致。 它不能沿相反方向旋转，也不能沿南北两极旋转。 如果是这样，它的机芯寿命就很有限了。
木星有四颗卫星，它们以相反的方向旋转。 这肯定是前人的视觉运动造成的错觉。 如果是暂时捕获也可以理解，因为木星很大，而这四颗卫星（木卫四、木卫四、木卫二和木卫二）都处于最边缘。 观察时，很容易使用内部欧罗巴环作为参考。 从视觉上看，我认为它们正在朝相反的方向旋转。 我认为它们都在朝着同一个方向旋转。 ，且角速度和线速度（rv2=GM）都非常慢，有待进一步观察和验证。
共面性：卫星的轨道必须靠近行星的赤道面，行星的轨道必须靠近黄道面或恒星的赤道面。 天体自转速度越快，驱动力越强，越容易共面。
冥王星的轨道偏离黄道面很大，这显然是外部天体的吸引力造成的。 这个天体或星系一定不能靠近太阳的黄道面。
不对称性：所有公转天体只能进行不对称的“鸭蛋”轨道运动。 近日点是“鸭蛋”形状的小头，远日点是“鸭蛋”形状的大头。 它们都不能进行纯圆周运动。 无法进行纯椭圆运动。 要保证天体转一圈，重力做的正功必须大于重力做的负功，这样它们的角动能才能守恒。 力越大，旋转速度越快，越接近圆周运动。 ，越接近对称。
rv2=GM=，这就决定了轨道的“鸭蛋”形状是轴对称的，但是d(θ)=Cd(F22t)，或者d(θ)=Cd(rF22t)，(驾驶性)决定了轨道行星的不对称性，即行星从远日点运动到近日点时，矢量路径r扫过的面积略小于行星从近日点运动到远日点时矢量路径r扫过的面积。 对称和不对称都是基于旋转中心的。 太阳绕银河系公转是行星轨道不对称的另一个原因。 它还推动了地球的革命。 因此，行星的近日点和远日点的位置也应该具有一定的规律性。
“鸭蛋”形对称轨道的极坐标方程是什么？ 如何用数学方法从rv2=GM导出“鸭蛋”形极坐标方程？ 这还有待数学家们去研究。 “鸭蛋”形状比椭圆形更接近自然。 （“鸭蛋”形状只有一根对称轴，椭圆形有两条对称轴）
在上述四种规律中，驱动性是原因，各向同性、共面性和不对称性是驱动性的必然结果。 如果说太阳系是一台“永动机”，那么它也是一台消耗能量的永动机。 目前仅处于相对稳定的运营阶段。 宇宙在不断演化，但一些基本的运动定律永远不会改变。
预测一：逆公转人造卫星无论发射多高，在无动力条件下其运动寿命都是有限的。 从此可以计算运动时间 Cd(rF22t) = - d(rE)，（F2为离心力，等于重力），理论值大于实际值（太阳风、宇宙射线、大气和其他障碍物无法计算）。
预测2：无论月球飞船（探测器）朝哪个方向，在无动力条件下其运动寿命都是有限的。
预测3：同样的两颗人造卫星，在相同的高度和无动力条件下，以相同的角速度绕地球运行。 一个沿向前方向运行，另一个沿相反方向运行。 以相反方向运行的卫星的寿命将很短。
5.3 用角动能守恒定律解释天体的自转
为什么大行星旋转得这么快？ 为什么它们没有发生所谓的“同步旋转”现象呢？ 它们有一个共同的特点，那就是旋转天体的磁场非常强。 因此，我最初认为行星的自转是由恒星的磁力驱动的。 太阳正是由于其自转而具有磁场。 磁场不随着太阳的旋转而旋转。 因此，大行星的自转方向都是同一个方向的。 如果太阳的磁场随着太阳的自转而旋转，那么大行星的自转方向应该都是相反的方向。
如何通过实验证明旋转？ 简单方法：
（1）将圆形磁铁密封在塑料空心球（直径约10厘米）中，
(2) 将圆形磁铁（直径约3厘米）粘在大烧杯的底部。
（3）将圆形磁铁（直径约3厘米）粘在一块玻璃上，
(4)将半杯水倒入烧杯中，
(5)将密封的塑料空心球放入烧杯中并使其漂浮。
（6）盖上玻璃，（三个磁铁的磁极分别从上到下），
(7) 将烧杯放在餐桌上的圆盘旁边，让圆盘旋转。
（8）中间握住一块强力磁铁（形状不限），可以使浮球正向或反向旋转，这就是磁场的相互作用。 如果您有一个直接漂浮在水中的空心磁球，您可以通过实验演示各种旋转。
金星自转是反向的吗这也可能是一个误区。 如果是临时的变动，也可以理解。 我认为金星不自转，因为每次金星距离地球最近时，它的同一面都面向地球（《金星》百度百科说的），这不是巧合，也就是说，金星的一面总是面向地球太阳只自转，不自转。 它不旋转，因为它的磁场很弱。
天王星为什么躺着并旋转？ 由于天王星的磁轴与球体中心偏离较大（非常不对称），因此太阳的旋转磁矩方向也会发生较大偏离，导致其几乎躺在其轴上并旋转。
月球、小卫星、小行星都不容易自转（当我无法用磁力解释月球的同步自转时，我发现月球的运动不能称为自转）。 原因是小天体的磁场非常弱。
它自身的引力很小，形状不能近似为球体。 它就像一个悬挂在太空中的“不倒翁”，无法通过磁力驱动旋转。 如果月球的磁场很强，地球的磁场就会带动它向相反的方向旋转。 在太阳系中，小行星、小卫星可能会因为碰撞等原因频繁自转，也可能频繁停止自转。
月球自转还是不自转是一个简单的圆周运动问题。 历史上可能有过很多争论。 月球自转与不自转不一致的根本原因。 第一个原因可能是对“假翻译”的理解不明确。 造成这种情况的另一个原因是，尚不清楚宇宙中物体不旋转的标准是什么？
平移运动是物体沿直线的运动。 物体上各点的路径是平行的。 平移运动的物体不会旋转。 从动力学的角度来看，平移是物体不受力或受到合力的方向，与物体运动方向成一直线的方向。
什么是假翻译？ 有一个很好的实际例子可以揭开错误翻译的真相。
在观光摩天轮上，人们所坐的观光车厢的运动是虚假的平移。 然而，刚体力学认为这是真正的平移。 人们相信平移可以沿着曲线移动。 根据刚体力学的逻辑，手上拿着一碗水。 ，上下移动时在水平方向上的运动（波）也称为平移。 这个伪平移对象上的点的路线不是直线，而是相互交叉的。 这种假译与翻译自相矛盾，是错误的。 从动力学的角度来看，假平移是指物体上的合力方向与物体运动方向不成一直线的运动。 它是由两个简单运动组合产生的运动。
观光车在绕摩天轮中心公转的同时，也在重力作用下绕上轴同步反向旋转。 也就是说：如果观光车和它的上轴是焊接的，那么观光车就只能公转而不能自转。 静止在地面上的建筑物、篮球等物体只绕地轴公转，不自转。 同理，月球只绕地球公转，不自转。 如果地球不自转，一侧永远面向太阳，另一侧永远背对太阳。 就不会有白天、黑夜和白天的概念。
宇宙中没有绝对的平移，只有绝对的公转。 公转和自转都是动力学问题。 它们的参照对象不能任意选择。 旋转只能相对于旋转轴。 旋转不是绝对的。 并非所有天体或物体都旋转。 革命既是绝对的，又是相对的，相对于革命的中心而言。 这就是“日心说”和“地心说”的区别。
公转与自转之间没有内在的必然联系。 宇宙中虽然有无数的天体，但同步自转和公转几乎是不可能的。 只有人工机械控制才能证明这一点。
宇宙中，物体不旋转的标准：其几何特征是物体的一侧始终面向公转中心，另一侧始终背对公转中心； 其物理特性是旋转力矩和旋转角动量（角速度）均为零，且旋转角动量（角速度）不为零。 对于天空和地面上的非旋转物体来说都是如此。 平移只是这个标准在公转半径无穷大的情况下的一个特例，或者称为理想状态。
月球公转过程中，月球仅前后摆动（物理平衡运动，对彗星最为明显），但并不持续自转。 连续旋转的物体只能通过旋转的速度来区分，不可能进行物理平衡运动。 并非所有天体都在旋转。
6 总结
本文梳理了牛顿力学中物体（粒子）的平移和旋转规律，指出了一些不足和原因，做了一些补充和修正，补充了耗散功、力的热效应、角动能等定理。 、角动能守恒定律，修订了动能定理，阐明了动能守恒定律，理解了势能、守恒力、泛函原理、机械能转换和守恒定律。 在牛顿力学中，它是“多余的”，实现了保守力和非保守力。 力量的统一。 如何修改牛顿第二定律、动量定理、角动量定理？ 仍有待研究，它们只能近似地在低速和短时间下应用，而在高速和长时间低速条件下无效。 本文没有给出耗散功率公式的推导方法。 它是基于实验的，应用时也存在需要解决的问题。
利用角动能守恒定律，我们很好地解释了太阳系天体运动的现象。 我们发现天体的运动遵循角动能守恒定律。 我们还发现了个别天体不“和谐”的现象。 我们分析了不和谐的原因，明确提出了宇宙物体不自转的标准，从而统一了天上物体不自转和地面上物体不自转的现象。 由于本人天文知识有限，解释仅供参考。
虽然改变一些人众所周知的知识和观念很难，但为了科学的进步和发展，我们不得不做出一些痛苦的选择。 （“月球同步自转”的错误观点比“地心说”更顽固）
理论最终要服务于实践，必须经实践检验。 对于航天、深空探索、建立永久空间站，必须知道“顺势而行”（rv2=GM）的原理。 力的热效应是机械系统中普遍存在的自然现象，吸热和放热是相对的。 ，利用力的热效应，如果引力场能够研制成功，人类将进入一个新的、更加文明的时代（在后面的话题中讨论）。
