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惯性大小的理解
物体受过外力,
外力又消失后,
物体具有保持外力消失后运动状态不变的性质。
这也是惯性。
力的作用不是改变物体的惯性,
而是改
变物体的运动状态。
物体在力的作用下,
惯性没有消
失或改变。
物体受力加速(或减速)运动时,惯性表现是什么?物体受外
力,外力又消失后,匀速
直线运动;又受到力,加速运动;外力暂时消失,变为另一速度
的匀速直线运动;受力时,
加速运动;外力暂时消失时,变为又一受到的匀速直线运动;
受力时,加速运动。当外力消
失非常短时,我们可以认为物体一直受力。物体受力时,物
体依然具有惯性,受力过程中,
由于物体具有受力的性质,
力改
变物体的速度,
物体的惯性表现为物体把力改变物体的速度
也保
持下来了,
物体保持匀速直线运动。
这里的速度是一个变值,<
/p>
随着时间的增长,受到改
变,外力消失时,保持此时的速度匀速直
线运动;外力消失时,物体静止就保持静止状态。
物体受力时,
物体一边保持惯性一边受力,
在物体原来运动状态上,
力使
物体的运动状
态发生改变。
一切物体总保持匀速直线运动状态
或静止状态,
直到有外力迫使它改变这种运动状态为
止。这就是
牛顿第一定律。牛顿第一定律告诉我们,
物体如果没有受到力
的作用,物体的
运动状态不发生改变。
由此可以知道,
如果物体的运动状态发生了改变,
必定要有力作用在
物体上。物体运动状态发生改变时,物体具有加速度,所以力是使物体产生加速度的原因。
< br>
物体运动状态的改变,除了跟外力有关,还跟物体有关。物体具有抗性,抗拒性。抗性
有大小。质量的大物体,运动状态难改变,我们说它的抗性大;质量小的物体,运动状态容
易改变,我们说它的抗性小。质量是抗性大小的量度。由于物体具有抗性,
相同的力在
物体
上的作用效果不同。物体受力时在力的作用下,力使物体产生加速度;当物体的质量
增多,
变大时,力使物体产生的加速度变小,力产生的作用效果变小,好像力变小了;当
物体的质
量减少,变小时,力使物体产生的加速度变大,力产生的作用效果变大,好像力
变大了。物
体的抗性产生的效果,好像一种力。
抗性抗拒的是外
力,
质量越大抗性越大,抗拒外力的作
用越显著,外力产生的作
用效果越小,产生的加速度越小。
同一物体在不同的力的作用下,
产生
的作用效果不同,力越大,产生的加速度,好像物
体的抗性变小了。
力是物体间的相互作用;
力是使物体产生加速度的原因;
物体受
力时产生力;
所以物体
有加速度时,物体对外产生力。
力是什么?力就是物体运动状态发生改变时,
对另一物体的作用,
使另一物体的运动状
态发生改变。有加速度是力产生的原因,物体运动状态
发生改变产生力。
受力时,物体的抗性表现出来。
物体产生力时,在受力时物体表现出的抗性越大,
在此时物
体产生的力越大。如果认为在受力时,物体表现出的性质为抗性,
站在力的对立
面的话,那
么产生力时,物体表现出的性质就站在力的这一面,
(暂时称)为助性,质量越大,产生的
力越大,质量越小,产生的力越小。
m
代表物体的质量,
a
代表
物体的加速度,那么产生的
力(
f
)为
ma=f
。
力是产生加速度的原因,
那么加速度和力存在着什么关系呢?研究表明:
对质量相同的
物体来说,
物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。
物体所受的力一定时,
加速度和质量
存在着什么关系呢?研
究表明:
在相同的力作用下,
物体的加速度跟物体的质量成反比
。
总
结上面的结果我们得出牛顿第二定律:
物体的加速度跟作用力成正比,
跟物体的质量成反比。
用数
学公式表示就是
a=f/m.
受力时,物体表现出抗性(这里的抗性就是以前我们所说的<
/p>
‘
质量是惯性大小的量度
’
中
的惯性
。与
‘
物体具有保持运动状态不变的性质
’
相区别)受力时
,质量大的物体,运动状
态越难改变,我们说它的抗性大。质量小的物体,运动状态容易改变,我们说它的抗性小。
p>
可见,
一定质量的物体对应一定的抗性。
由牛顿第二定律得出,
m=f/a.
这是什么意思呢?
我不认为物体受到的力越大,
物体的质量越大。
联想到物体的质量与物体抗性的关系,
如果
用
k
表示物体的抗性,
m
表示质量那么
k=xm.f/a
的比值越大就表示物体的抗性越大,比值
越小表示物体的抗性越小
,
抗性越小,表示物体的质量越小。如果选择适当的单位,是否可
以认为
k=f/a
?
我们通
过参照系描述另一个物体运动的时候,
描述的是两物体间的运动状态差值。
参照
系不改变物体的运动状态,
不起力的作用,
p>
只是保持两物体间运动状态差距的一样性。
例如:
< br>a
看
b
静止,
< br>b
看
a
静止;
< br>a
看
b
匀速直线运动,
b
看
a
匀速直线运动<
/p>
(
就算
a
静止,
b
匀速直
线运动也一样)
;
a
看
b
< br>加速运动,
b
看
a
加速运动(就算
a
静止,
b
加速运动也一样)
。
参照系的选择,不影响物体惯性的存在。
惯性的解释
自由落体系就是很好的惯性系
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理解
自由落体系是我们所找的惯性系的同时,
本身是一个非惯性系。
一个处在引力场中的非
惯性系。
一定条件下,引力场中的非惯性系与惯性系(绝对)等效。
一个受
引力作用的惯性系与一个不受引力作用的加速系等效;
一定条件下,
引力场中的
非惯性系与惯性系(绝对)等效。
(自由落体系中的)
自由落体运动在自由落体系看来是不受力的,
在惯性系看来就不同
了。
我们不能把另一参照系中的惯性状态带入这一参照系中来。
认为自由落体运动是不受力
的是不对的。
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两类惯性系问题
< br>我们对惯性系是如何定义的呢?通常我们说一个物体是惯性系是指牛顿运动定律在其中成
< br>立的参照系。
对惯性系的认识有两种观点。
一种观
点认为在惯性系中
‘
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状
态,直到有外力
迫使他改变这种运动状态为止。
’
说的是在这里牛顿运动定律成立的参照系是惯性系,不成
立的参照系是非惯性
系。
另一种观点认为在惯性系中<
/p>
‘
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫<
/p>
使他改变这种运动状态为止。
’
说的不是
牛顿第一定律。说的是在牛顿第一定律普适的前提
下,即力是物体产生加速度的原因,<
/p>
物体受力时处于变速运动状态,在另一受力的物体
(参
照系)看来有可能
‘
一切物体总保持匀速直线运动
状态或静止状态,直到有外力迫使它改变
这种运动状态为止。
’
这里的(保持)静止或匀速直线运动状态是相对的,是相对于参照系
而言的。
(惯性独特视角)
<
/p>
一种观点认为惯性系与非惯性系是绝对的。
惯性系中牛顿运动定律
成立,
非惯性系中牛顿运
动定律不成立。
另一种观点认为惯性系与非惯性系是对同一现象的不同描述。
。
在惯性系中,
物体由于惯性静止的物体保持静止,
匀速直线运
动的物体保持匀速直线运动;
在非惯性系中
此物体就受到一个惯
性力反向变速运动
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