慣性大小的另一種理解

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
    物體受到外力,外力消失時(shí),物體具有保持此時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。--------牛頓第一定律附
  
  物體受過外力,外力又消失后,物體具有保持外力消失后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。這也是慣性。力的作用不是改變物體的慣性,而是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體在力的作用下,慣性沒有消失或改變。
  
  物體受力加速(或減速)運(yùn)動(dòng)時(shí),慣性表現(xiàn)是什么?物體受外力,外力又消失后,勻速直線運(yùn)動(dòng);又受到力,加速運(yùn)動(dòng);外力暫時(shí)消失,變?yōu)榱硪凰俣鹊膭蛩僦本運(yùn)動(dòng);受力時(shí),加速運(yùn)動(dòng);外力暫時(shí)消失時(shí),變?yōu)橛忠皇艿降膭蛩僦本運(yùn)動(dòng);受力時(shí),加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外力消失非常短時(shí),我們可以認(rèn)為物體一直受力。物體受力時(shí),物體依然具有慣性,受力過程中,由于物體具有受力的性質(zhì),力改變物體的速度,物體的慣性表現(xiàn)為物體把力改變物體的速度也保持下來了,物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的速度是一個(gè)變值,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),受到改變,外力消失時(shí),保持此時(shí)的速度勻速直線運(yùn)動(dòng);外力消失時(shí),物體靜止就保持靜止?fàn)顟B(tài)。
  
  物體受力時(shí),物體一邊保持慣性一邊受力,在物體原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上,力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
  
  一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律。牛頓第一定律告訴我們,物體如果沒有受到力的作用,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變。由此可以知道,如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,必定要有力作用在物體上。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),物體具有加速度,所以力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。
  
  物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,除了跟外力有關(guān),還跟物體有關(guān)。物體具有抗性,抗拒性?剐杂写笮 Y|(zhì)量的大物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變,我們說它的抗性大;質(zhì)量小的物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變,我們說它的抗性小。質(zhì)量是抗性大小的量度。由于物體具有抗性,相同的力在物體上的作用效果不同。物體受力時(shí)在力的作用下,力使物體產(chǎn)生加速度;當(dāng)物體的質(zhì)量增多,變大時(shí),力使物體產(chǎn)生的加速度變小,力產(chǎn)生的作用效果變小,好像力變小了;當(dāng)物體的質(zhì)量減少,變小時(shí),力使物體產(chǎn)生的加速度變大,力產(chǎn)生的作用效果變大,好像力變大了。物體的抗性產(chǎn)生的效果,好像一種力?剐钥咕艿氖峭饬,質(zhì)量越大抗性越大,抗拒外力的作用越顯著,外力產(chǎn)生的作用效果越小,產(chǎn)生的加速度越小。
  
  同一物體在不同的力的作用下,產(chǎn)生的作用效果不同,力越大,產(chǎn)生的加速度,好像物體的抗性變小了。
  
  力是物體間的相互作用;力是使物體產(chǎn)生加速度的原因;物體受力時(shí)產(chǎn)生力;所以物體有加速度時(shí),物體對(duì)外產(chǎn)生力。
  
  力是什么?力就是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),對(duì)另一物體的作用,使另一物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。有加速度是力產(chǎn)生的原因,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變產(chǎn)生力。
  
  受力時(shí),物體的抗性表現(xiàn)出來。物體產(chǎn)生力時(shí),在受力時(shí)物體表現(xiàn)出的抗性越大,在此時(shí)物體產(chǎn)生的力越大。如果認(rèn)為在受力時(shí),物體表現(xiàn)出的性質(zhì)為抗性,站在力的對(duì)立面的話,那么產(chǎn)生力時(shí),物體表現(xiàn)出的性質(zhì)就站在力的這一面,(暫時(shí)稱)為助性,質(zhì)量越大,產(chǎn)生的力越大,質(zhì)量越小,產(chǎn)生的力越小。m代表物體的質(zhì)量,a代表物體的加速度,那么產(chǎn)生的力(f)為ma=f。
  
  力是產(chǎn)生加速度的原因,那么加速度和力存在著什么關(guān)系呢?研究表明:對(duì)質(zhì)量相同的物體來說,物體的加速度跟作用在物體上的力成正比。物體所受的力一定時(shí),加速度和質(zhì)量存在著什么關(guān)系呢?研究表明:在相同的力作用下,物體的加速度跟物體的質(zhì)量成反比?偨Y(jié)上面的結(jié)果我們得出牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比。用數(shù)學(xué)公式表示就是a=f/m.
  
  受力時(shí),物體表現(xiàn)出抗性(這里的抗性就是以前我們所說的‘質(zhì)量是慣性大小的量度’中的慣性。與‘物體具有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)’相區(qū)別)受力時(shí),質(zhì)量大的物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變,我們說它的抗性大。質(zhì)量小的物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變,我們說它的抗性小?梢,一定質(zhì)量的物體對(duì)應(yīng)一定的抗性。
  
  由牛頓第二定律得出,m=f/a.這是什么意思呢?我不認(rèn)為物體受到的力越大,物體的質(zhì)量越大。聯(lián)想到物體的質(zhì)量與物體抗性的關(guān)系,如果用k表示物體的抗性,m表示質(zhì)量那么k=xm.f/a的比值越大就表示物體的抗性越大,比值越小表示物體的抗性越小,抗性越小,表示物體的質(zhì)量越小。如果選擇適當(dāng)?shù)膯挝,是否可以認(rèn)為k=f/a?
  
  我們通過參照系描述另一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,描述的是兩物體間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)差值。參照系不改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不起力的作用,只是保持兩物體間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)差距的一樣性。例如:a看b靜止,b看a靜止;a看b勻速直線運(yùn)動(dòng),b看a勻速直線運(yùn)動(dòng)(就算a靜止,b勻速直線運(yùn)動(dòng)也一樣);a看b加速運(yùn)動(dòng),b看a加速運(yùn)動(dòng)(就算a靜止,b加速運(yùn)動(dòng)也一樣)。
  
  參照系的選擇,不影響物體慣性的存在。
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