更新时间:作者:小小条
科学思维

演绎推理
本节在“动能定理”的推导过程中,其出发点是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑,然后经历一系列数学推导,从而得到新的结论——动能定理。这种思维方法称为演绎推理。演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法,即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发,推出新结论的一种思维活动。演绎推理是学*和科研中很常见的一种思维方式,数学中从公理推导出各种定理就用到这种方法。
在高中物理学*中,演绎推理法也比较常见。例如,第六章第3节拓展学*中,向心加速度的方向及公式,就是根据基本的运动学规律用演绎推理的方法(同时用到微元法)严格推导出来的,从理论上证明了第六章第2节基于实验的向心力公式。另外,弹簧弹性势能的表达式可从胡克定律及功能关系出发,用演绎推理的方法(及微元累积法)导出。
演绎推理在物理理论研究中也有着重要的作用。第七章学*的狭义相对论的时间延缓效应公式及长度收缩效应公式,就是爱因斯坦基于两条基本假设用演绎推理的方法得出的,其中用到的数学知识只涉及高中范围。根据狭义相对论基本公式及动能定理,用微积分还可以得出另一个重要结论:物质的质量随速度的增大而增大,数学表达式为
同时得出物质的能量与质量有关,即
这就是众所周知的爱因斯坦质能方程。后续课程学*核能时,就会用到爱因斯坦质能方程。
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