引力机械能守恒定律在各惯性系都成立

刘明成

(河北师范大学河北 石家庄050091)

刘文芳

(吉林师范大学吉林 四平136000)

赵文桐

(河南师范大学河南 新乡453007)

摘 要：讨论了万有引力机械能守恒定律在各惯性系都成立的问题.

关键词：动能势能机械能伽利略变换

收稿日期：(2015-03-30)

1引言

在经典力学的教学中，我们实际遇到的保守力只有3种，即重力、弹簧弹性力和万有引力.对应的势能也只有3种，重力势能、弹性势能和引力势能.对应的机械能守恒定律也只有3种，重力机械能守恒定律、弹力机械能守恒定律和引力机械能守恒定律.重力机械能守恒定律在各惯性系都成立的问题，文献[1]已经讲明白了.弹力机械能守恒定律在各惯性系都成立的问题，文献[2]已经讲清楚了.

本文讨论引力机械能守恒定律在各惯性系都成立的问题.

当讨论万有引力机械能守恒定律是否在各惯性系都成立的问题时，大家所举的例子都是“地-太”系统，即以地球绕太阳运动为例.以往大家都认为这是个两体问题.作为两体问题，由于太阳相对两体质心会有微小的加速度，由此认为日心坐标系不是严格的惯性系，仅当假定太阳质量无穷大时，日心坐标系才是严格的惯性系[3,4].

困扰力学教学界几十年的这个问题，其实也是质点力学问题，并不是两体问题.我们简单地说说我们的理由.从宏观角度看，太阳系包括太阳本身和八大行星及无数的小行星，冥王星轨道外还有星云带，不知……