Question

质点的动量和动能是否与惯性参考系的选取有关

Answer 1

质点的动量、角动量和动能的大小与惯性参照系的选取有关，因为在不同的参照系中，运动质点的位置矢量、速度不同，所得出的动量、角动量和功能的值也就不同．   功与惯性系的选取有关，因为功与位移有关，而不同的参照系位移不同．例如一火车匀速前进，火车上有人用力F推一质量为m的木箱，木箱相对火车发生了位移S，故以火车为惯性参照系，有   W=F·S   若以地面为参照系，木箱的位箱为S+υt．其中υ是火车的速度，t是箱子移动S经历的时间，故有   W'=F·(S+υt)   可见，功的计算与参照系有关．   由力学的相对性原理可知，牛顿力学的一切规律对所有惯性系都具有相同的形式．所以，质点的动量定理、角动量定理和动能定理在不同惯性系中形式都是一样的，是不变的．但是在不同惯性系中，质点的位置矢量、位移和速度是不同的，所以，功、动能、动量、角动量都依赖于惯性系的选取．因此，在用动量定理、角动量定理和动能定理计算问题时，所有的物理量必须是对同一惯性参照系而言的．