物理学中的理想化模型与现实之间的关系(你怎么看待有的高中生将行星轨道由椭圆按照圆来处理?)

物理学中的理想化模型与现实之间的关系

事实上这种理想化模型在学习中很常见。相对论指出物体的质量会随着速度的改变而改变,但是在误差允许的情况下,使用相对论会大大提高计算复杂度,所以默认物体质量不变。计算万有引力时会默认把物体看成质点,但其实真正的质点是不存在的,不过在距离很大时,近似的看出质点也可以简便计算。

同时这种模型还会受到能力限制,在高中不可能如此精确地计算轨道,因为你还得考虑其他天体的万有引力;也无法精确地计算万有引力,因为你还没学过重积分。所以为了简便计算,在误差可以接受的范围内,可以把行星轨道看成圆。

但是如果有些人把自己的理想化模型当做真理,就不可接受了

高中物理教学中行星天体运动探究:近似圆周运动模型的应用

这是现行高中物理教材明确要求的,在高中物理教材必修一第六章《万有引力与航天》这一章的教材内容中对于行星天体的运动就是按照近似圆周运动来处理的,这与学生的认知特点相关联。

为了学生处理行星、卫星绕恒星运动,学生在解决问题,应用万有引力和向心力公式之际,就是将行星的运动轨迹近似的看出圆周运动,做匀速圆周运动,理想化的模型更加利用学生处理天体运动的问题,符合学生的认知特点和水平。

天体的运动可以近似的看成匀速圆周运动,天体做椭圆运动,但它们的轨道一般接近于圆周。中学阶段处理天体运动问题之时,为了简化运算,一般把天体运动当做圆周运动来研究,并且把它们视为做匀速圆周运动,椭圆的半长轴为圆半径处理。

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