力學參照物所蘊含的物理思想
物理學的影響已經融入生活中的各個角落。物理學之所以被公認為一門重要科學，不僅是因為它解釋客觀世界獲得巨大成功，還由於它在發展建立過程中形成一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。其中，參照物思想是其整個體系的起點，也是能否正確解決問題的關鍵。沒有參照物，就不能對物體進行正確描述，不能對問題進行正確分析，不能對規律進行正確應用，不能對問題正確求解，甚至不能知道問題到底是什麼。由此可見，對參照物的體會不管有沒有達到理論高度，正確體會其內涵是有必要的。
物體模型化中的應用
如對質點模型來說，同一物體能否視為質點完全取決於它的質量和質量多大的物體做比較，它的線度和多遠的空間距離相衡量。也就是說，根據選取的參照物的不同，物體在有些情況下可以是質點，有些情況下則不能當作質點。同樣，物體能不能視為剛體也是有要求的，這裡的參照物是用來甄別物體在研究過程中的形變是否可以忽略不計的。
物理量定義中參照物的影子
力學中以物理量有沒有方向性作為參照標準分為矢量（物理量）與標量（物理量）。功、能量等物理量都是標量，其值只有大小之分，而無方向的考慮，定義這一類物理量，只需要一個參照物用於區別其大小就可以了。而另一類物理量如位置、位移、速度、加速度、力、動量、力矩、角動量等物理量均是矢量。相較於標量（物理量），要完整地描述矢量（物理量），除了描述出該物理量的大小，也要給出該物理量的方向，即要選取大小和方向兩個角度的參照物。
物理規律應用中的參照物思想
物理規律的正確應用是正確解決物理問題的一個關鍵所在，一個規律、一個定理應用於什麼領域、適用於什麼情況，都是受得出該規律定理過程中設定好的前提所限制的。比如動量定理應用於一個質點還是一個質點系，其表現形式有著本質上的不同。初識物理的人往往流於對物理規律的簡單理解和膚淺印象而疏忽物理規律應用的前提、背景等相關知識。由於選錯了適用性這個參照物，鬧出似是而非的事情也就不難理解了。如何將規律應用在正確的領域中，參照物思想的重要意義毋庸置疑。
物理問題確立中的參照物思想
研究涉及同一個物體的物理問題，具體從哪一方面入手，需要看問題中要解決的重點矛盾是什麼。如研究鍾能否被繩子掛起時，可將鍾視為質點；若討論鍾沿懸掛點的擺動問題，可將鍾視為剛體；若研究鍾發出的聲音問題，則應該從振動的角度入手。同樣對於一個電子的研究，若考察其與其他帶電體的相互作用力，可以從經典物理入手；若考察其被強大的電壓加速後的動能，就有可能要考慮相對論因素；若從微觀角度考察電子某時刻的位置，就必須要用到量子力學的知識。
數學運算中的參照物選取因素
物理問題中要應用相當多的數學基礎。首先，從坐標系的角度來說，解決一個問題坐標系的選擇和建立是不可避免的，不論是直角坐標系，還是自然坐標系，角量描述里都有單位的選擇，有標準方向的存在，這些都是參照物的表象形式。
其次，解決一個問題可以選擇不同的變數表述。如已知物體的加速度是位置的函數，在求速度與位置的關係時就可以嘗試利用選取積分變數為位置以便於求解。
再次，有關積分運算中，由於經常求解某物體的狀態，所以經常需要處理定積分，這就需要處理定積分的上下限，而定積分的上下限就是初始條件在數學運算中的體現，也就是參照物的化身。
解決複雜問題時參照物思想的優勢作用
相比於其他領域來說，力學問題是最容易被熟悉的一個，這導致在學習力學時很容易忽略解決問題時要用到的嚴謹的科學思路。但當開始處理不熟悉的領域時，或者在熟悉領域中問題複雜化時，有一個明確的參照物、明確的目標、明確的思路作參考是非常有必要的。如對於相對運動問題，儘管實質上還是處理一個質點的力學問題，但如果不善於明確參照物就非常容易出錯，因為這裡的參照物成了兩個，而且這兩個參照物的相對位置還在變化。如果參照物思想不牢固，一個質點的問題就容易迷失；若研究多個質點的問題，就更容易出現不知所措的情況。如果理解了相對運動問題，那麼普通的大學物理中的相對論問題將迎刃而解，不成為問題了。
請您繼續閱讀更多來自 物理小識 的精彩文章:TAG:物理小識 |
※科學家制出蘊含生長潛力的生物工程血管
※生活當中物理無處不在，這些俗語蘊含的物理知識，你知道嗎？
※鬥地主 蘊含了不少深刻的管理和做人的思想
※活靈活現，文物絕品，蘊含靈性，大開眼界！
※中醫如何看待早泄？質樸的思維蘊含高效的治療方法
※傳統醫藥領域蘊含原創性科技資源
※茶中所蘊含的生活智慧
※中國傳統文化蘊含投資哲理
※8K概念用於體育直播的玩法蘊含著無窮的發展潛力
※心理學教授成超級馬拉松跑者，他靠的是自控力中蘊含的科學
※古人修身格言中蘊含的大智慧
※藝術風格博大, 蘊含著人格的力量
※詩詞中蘊含的地理知識
※陳意涵！小身體蘊含大力量，華人女星身材進化論我只服她
※整理的蘊含大智慧的歷史對聯，值得一讀
※爸爸去哪兒5細節之中蘊含的中國古典文化情結、紅木文化，值得學習，更值得思考
※為何閨蜜總搶你男朋友? 社會心理學告訴你其中蘊含的奧秘
※周易中蘊含唯變所適、革故鼎新的創新理念
※傳統中醫不單單是醫學，它還蘊含著東方哲學！