慣性力定律慣性系研究論文

時間:2022-04-29 11:20:00

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慣性力定律慣性系研究論文

編者按:本文主要從慣性與力的關(guān)系;慣性定律慣性系進行論述。其中,主要包括:抗性,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的能力,它存在于每一物體當(dāng)中、慣性與物體的質(zhì)量成正比、慣性指物體具有保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)、力的大小由物體保持運動狀態(tài)不變的能力的大小與物體運動狀態(tài)改變快慢的大小的乘積決定、愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了等效原理、一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)、物體因具有慣性而處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)、慣性系與非慣性系是有聯(lián)系的、一個不受引力作用的加速系統(tǒng)跟一個受引力作用的慣性系統(tǒng)等效等,具體請詳見。

慣性是什么?與力有什么關(guān)系?慣性與慣性定律是不同的,什么是慣性系?什么是非慣性系?慣性定律成立的參照系就是慣性系嗎?引力能夠取消嗎?

一、慣性與力的關(guān)系

“定義3:抗性,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的能力,它存在于每一物體當(dāng)中,大小與該物體相當(dāng),并使之保持其現(xiàn)有的狀態(tài),或是靜止,或是勻速直線運動[Thevisinsita,orinnateforceofmatter,isapowerofresisting,bywhicheverybody,asmuchasinitlies,continuesinitspresentstate,whetheritbeofrest,orofmovinguniformlyforwardsinarightline.]”。在解釋這一定義時,牛頓指出:“這種力總是同具有這種力的物質(zhì)的量成正比的”,”,從而明確提出了質(zhì)量是物體抗性的量度這一層意義。

牛頓說的抗性,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的能力,指的是慣性。就是說慣性與物體的質(zhì)量成正比。慣性用k表示就是k=mx.

慣性指物體具有保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。慣性大小指的是物體保持運動狀態(tài)不變的能力的大小。k=mx.

力指物體間的相互作用。力的大小由物體保持運動狀態(tài)不變的能力的大小與物體運動狀態(tài)改變快慢的大小的乘積決定。f=ka.

質(zhì)量是慣性大小的量度。我們可以用質(zhì)量的大小表示物體慣性的大小。我們得出牛頓第二定律。f=ma.

二、慣性定律與慣性系

引力場中的慣性系是不是慣性系?自由落體系是不是加速系?引力場中的自由落體系是不是慣性系?

愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了等效原理,不過后來取消了引力。我個人認(rèn)為取消引力是不對的。

一切參照系物理規(guī)律都相同。怎麼個相同?我們應(yīng)以慣性系的角度理解非慣性系,還是以非慣性系的角度理解慣性系?

一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律。

物體的這種保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。一切物體都具有慣性。慣性是物體的固有性質(zhì),不論物體處于什么狀態(tài),都具有慣性。牛頓第一定律正確揭示了運動和力的關(guān)系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。(高中物理一冊46頁)

物體因具有慣性而處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。牛頓第一定律描述的也是物體不受外力時,物體處于什么狀態(tài)。通常我們認(rèn)為牛頓第一定律成立的參照系是慣性系,非慣性系是牛頓第一定律不成立的參照系。是這樣嗎?

慣性系與非慣性系是有聯(lián)系的,在慣性系與非慣性系中,物體的慣性是存在的。在慣性系中,我們可以觀測到一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。那么這里‘一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。’是否就是牛頓第一定律呢?我認(rèn)為不是。

牛頓第一定律描述的是物體不受外力時,物體處于什么運動狀態(tài)。這種不受外力,是沒有受外力,是絕對的不受外力時。

而任何物體都和周圍的物體有相互作用,不受外力作用的物體是不存在的。所以我認(rèn)為不是。

慣性與物體受不受力無關(guān)。受力時,慣性依然存在。受力時,物體產(chǎn)生加速度。受力的物體看另一個受力的物體,以一個加速(或減速)運動的物體看另一個加速(或加速)的物體.

慣性系中‘一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止’描述的是受力時在參照系看來物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的一種情況。是在牛頓第一運動定律的前提下,受力時,通過參照系描述的一種情況。

慣性系與非慣性系雖然有所不同,非慣性系中也應(yīng)有這種現(xiàn)象。-----物體受力產(chǎn)生加速度,以一個加速運動的物體描述另一個加速運動的物體,加速度相同時,能夠相互抵銷。轉(zhuǎn)貼于愛因斯坦發(fā)現(xiàn)自由落體系是一個很好的慣性系。這個慣性系與我們通常所說的慣性系是不一樣的。見《等效原理的讀與想》

一個不受引力作用的加速系統(tǒng)跟一個受引力作用的慣性系統(tǒng)等效。在引力場中自由降落的參考系中就消除了引力,在這個自由落體系中,慣性定律很好地成立,一個不受外力作用的物體將保持其原有運動狀態(tài),這一參考系實在是很好的慣性系。(自由落體系屬于非慣性系一種)

物體的受力狀態(tài),在慣性系看來(或慣性系中),物體處于勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。而物體相對于慣性系而言又是不受力的。(相對的不受力)見《慣性與慣性狀態(tài)》

一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。-----牛頓第一定律

物體受到外力,外力消失時,物體具有保持此時運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。--------牛頓第一定律附見《慣性的解釋》

慣性不但有大小,而且有單位。選擇適當(dāng)?shù)膯挝唬梢允古nD第二定律表示為a=f/k.k=f/a

m表示物體的質(zhì)量,同時表示出物體的,一定的慣性。

慣性,用能量的角度說就是保持能量不變。見《慣性的單位》

牛頓第一定律中物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),是因為物體具有慣性的原因。因為物體具有慣性,物體在沒有受到外力時,物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。

慣性系中物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),也是因為物體具有慣性,不過這里物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的原因是受力時物體的慣性。參照系的加速度與物體的加速度相同的參照系就是慣性系,在慣性系看來,物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。這里的‘直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止’中的外力指的是再受力。

首先,一切物體都具有慣性,慣性是物體固有的性質(zhì);其次(因為物體具有慣性),一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài);

直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止;次之,不受外力的物體是不存在的;再次之,參照系(包括慣性系與非慣性系)描述受力物體的運動狀態(tài)的情況;其中,慣性系中存在一個與牛頓第一定律相同的定律,在慣性系看來,一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。不過這不是牛頓第一定律。