保守系英文解释翻译、保守系的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 conservative system

分词翻译：

保守的英语翻译：

guard; keep
【电】 conservation

系的英语翻译：

attach; fasten; tie; corollary; series; system; department; feel anxious
relate to
【计】 Coset
【医】 series; system; systema
【经】 ratio control

专业解析

在汉英词典视角下，“保守系”（Conservative System）是物理学（特别是经典力学）中的一个核心概念，指系统中所有力所做的功与路径无关，仅取决于起点和终点的位置，且系统总机械能（动能+势能）守恒。其对应的英文术语为Conservative System。

以下是详细解释：

核心定义与能量守恒
保守系指一个物理系统所受的力是保守力（Conservative Force）。保守力满足以下关键性质：
- 路径无关性：力沿任意闭合路径所做的功为零（$oint_C mathbf{F} cdot dmathbf{r} = 0$）。
- 势能函数存在：存在一个标量势能函数 $V(mathbf{r})$，使得保守力 $mathbf{F}$ 是其负梯度：$mathbf{F} = - abla V$。
  因此，在保守系中，系统的总机械能 $E = T + V$（动能 $T$ + 势能 $V$）在运动过程中保持不变，即 $frac{dE}{dt} = 0$。
数学判据与性质
判断一个力场 $mathbf{F}$ 是否为保守力（从而系统为保守系）的数学条件是：
- 旋度为零：$ abla times mathbf{F} = 0$（在力定义域为单连通区域时成立）。
  保守系具有以下重要特性：
- 能量守恒定律严格成立。
- 运动方程可由拉格朗日力学或哈密顿力学优雅地表述，其中拉格朗日量 $L = T - V$ 或哈密顿量 $H = T + V$ 起核心作用。
典型实例与应用领域
- 实例：地球重力场中的物体（忽略空气阻力）、理想弹簧振子、天体在万有引力作用下的运动（二体问题）、静电场中的电荷（静电场是保守场）。
- 应用领域：经典力学、天体力学、电磁学（静电场部分）、量子力学（势能项）、分析力学（拉格朗日与哈密顿形式体系的基础）。
与非保守系的区别
非保守系（Non-conservative System）中存在非保守力（如摩擦力、空气阻力、耗散力），这些力做功与路径有关，会导致系统机械能转化为其他形式能量（如热能），总机械能不守恒。这是保守系与非保守系的本质区别。

权威参考来源：

Goldstein, H., Poole, C., & Safko, J. (2001). Classical Mechanics (3rd ed.). Addison-Wesley. （经典力学标准教材，详细阐述保守力、势能、拉格朗日量和哈密顿量）
Landau, L. D., & Lifshitz, E. M. (1976). Mechanics (3rd ed., Vol. 1). Butterworth-Heinemann. （理论物理学经典教程，清晰定义保守系统及其性质）
Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (2011). The Feynman Lectures on Physics, Vol. I. Basic Books. （以物理图像见长，解释保守力做功与路径无关及能量守恒）

网络扩展解释

保守系是物理学中描述特定力学系统性质的重要概念，其核心定义和特点如下：

1. 基本定义保守系指作用于质点系的所有力均可通过位势函数（势能）V导出的系统。这类系统的力场需满足两个条件：

力仅与空间位置相关，即$mathbf{F} = mathbf{F}(mathbf{r})$
存在标量势函数$V$，使得力可表示为势能的负梯度：$mathbf{F} = - abla V$

2. 核心特性

做功与路径无关：保守力做功仅取决于始末位置，数学表达为$oint_C mathbf{F} cdot dmathbf{r} = 0$，即闭合路径做功为零。
能量守恒：系统总机械能（动能+势能）保持恒定，哈密顿函数可表示为$H = T + V$（T为动能，V为势能）。
非保守力缺失：系统中不存在摩擦力等耗散力，所有内力均满足保守条件。

3. 数学表达保守力场满足旋度为零的条件：$ abla times mathbf{F} = 0$，这保证了做功的路径无关性。对应的势函数满足： $$ V(mathbf{r}) = -int_{mathbf{r}_0}^{mathbf{r}} mathbf{F} cdot dmathbf{r} $$

4. 应用范畴常见于天体力学（如引力系统）、弹簧振子系统等经典力学场景。在分析这类系统时，拉格朗日方程和哈密顿力学会优先选择广义坐标与势能函数进行建模。

5. 对比延伸与非保守系（如含空气阻力的抛体运动）相比，保守系能量转化仅发生在动能与势能之间。实际工程中严格满足保守条件的系统较少，但在理论物理和理想模型分析中具有基础地位。

注：该解释综合了经典力学定义与数学表征，更详细推导可参考分析力学教材。