無論是日常生活還是中學(xué)物理教學(xué)我們經(jīng)常說到“慣性”一詞。但其實很多人對慣性的理解有誤區(qū)。
誤區(qū)之一:運動的物體有慣性,靜止的物體沒有慣性
有人觀察到行駛著的汽車或火車,遇到緊急情況突然剎車時,不能立即停止,總要向前運動一段距離才停下,認(rèn)識到這是汽車、火車具有慣性的表現(xiàn);而靜止在那兒的汽車、火車總靜止在那兒,永遠(yuǎn)也不會自己突然運動起來,根本看不出它們有什么“慣性”。事實上,靜止的物體總要保持靜止(反抗從靜到動),運動的物體總要保持運動(反抗從動到靜),恰恰就是物體具有慣性的體現(xiàn)。
所以說,一切物體在任何時候、任何運動狀態(tài)下都有慣性。
誤區(qū)之二:運動速度大的物體慣性大
同一個物體速度大時比速度小時更難停下來,這使許多人產(chǎn)生“速度大的物體慣性大”的錯誤認(rèn)識。若從這個認(rèn)識進(jìn)行推理,豈不要得到“速度小慣性小,速度為零慣性消失”的結(jié)論嗎?那靜止的物體就不能保持靜止了,那世界不就亂了套?事實上,慣性的大小與物體運動速度大小無關(guān),同一個物體保持較大的速度和保持較小的速度、保持靜止這是相同的慣性。慣性只與物體的質(zhì)量大小有關(guān),質(zhì)量越大的物體慣性越大,如靜止的籃球比靜止的汽車容易運動起來;具有相同速度的籃球和汽車,籃球比汽車更容易停下來。
誤區(qū)之三:“慣性”就是“慣性定律”
慣性定律(即牛頓第一定律)指出了物體在不受任何外力作用時所處的運動狀態(tài)──勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),這是物體在某個特定的環(huán)境下具有慣性的表現(xiàn);而慣性是物體本身固有的一種屬性,它跟物體受不受外力無關(guān)。
誤區(qū)之四:重力越小,慣性越;物體處于失重狀態(tài)時,慣性消失
我們知道,地面附近的物體所受重力大小與其質(zhì)量大小成正比,質(zhì)量越大的物體重力越大。有人就認(rèn)為,物體的質(zhì)量越大慣性越大,也可以說成物體的重力越大慣性越大,進(jìn)而推出:物體的重力越小慣性越小,重力為零慣性消失。其實這是一種錯誤的推想。
例如,月球表面的引力只有地球的六分之一,宇航員在月球上即使背上一個質(zhì)量很大的背包也感不到沉重,但走起路來卻要十分小心,不能突然移動或突然停止。因為背包的重力小了,但慣性并沒有減。ㄒ虮嘲馁|(zhì)量沒有減小),質(zhì)量很大的背包具有很大的慣性,當(dāng)行走的宇航員突然停下來時,背包由于具有慣性將會繼續(xù)向前運動,宇航員就會像地球上腳被東西絆了一樣,向前傾倒。
誤區(qū)之五:慣性是一種特殊的力
有人認(rèn)為在水平道路上行駛的汽車,關(guān)閉發(fā)動機(jī)后仍能繼續(xù)向前滑行,是因為汽車受到了慣性力的作用。這些同學(xué)之所以產(chǎn)生這種想法,是因為他們的頭腦中有一個根深蒂固的錯誤思想,就是物體的運動需要力來維持。事實上,運動著的物體如果所受的一切外力同時消失,物體是不會停止運動的,而是以外力消失時刻的速度做勻速直線運動。這充分說明物體運動不需要任何外力來維持,這又是物體具有慣性的體現(xiàn)。如果說“物體受到慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等,豈不是說慣性是外加的,不是物體固有的屬性?
所以,慣性不是運動狀態(tài),運動狀態(tài)變化了,那時外力作用的結(jié)果;慣性與受力無關(guān),物體是否受力,不是它本身的屬性。慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)。廣義地說,物質(zhì)世界中,矛盾對立是普遍存在的。在物質(zhì)運動中,我們經(jīng)常觀察到有作用就要有反作用;有改變作用就要有反抗改變的作用。這種反作用和反改變的作用究竟來自何處呢?就來自物質(zhì)自身的慣性。物質(zhì)在熱運動中具有維持其原有溫度的屬性的,升溫或降溫,那時有外界能量的介入。電磁場具有維持自身強(qiáng)度的本性,發(fā)生變化,那時外界電磁擾動所致。劇烈運動以后,我們心跳會逐漸恢復(fù)平穩(wěn),這是新陳代謝的慣性;趙本山忽悠范偉的小品,很多地方利用范偉思維慣性“致錯”,另人捧腹。
慣性,是物質(zhì)世界的矯頑性??不肯改變是物質(zhì)的普遍屬性;發(fā)生變化,則一定是客體的干涉。
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