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《慣性與慣性狀態(tài)思索 》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、慣性與慣性狀態(tài)思索 我們有時(shí)候認(rèn)為牛頓運(yùn)動(dòng)定律是建立在絕對(duì)慣性系之上的,是這樣嗎?什么是慣性系?如何找到慣性系?所有的參照系都是平等的嗎? 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狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律?! ∨nD第一定律描述的是物體不受外力的狀態(tài)。(理想化的狀態(tài)) 任何物體都和周圍的物體有相互作用,不受外力的物體是不存在的。通常,我們選擇參照系描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都是受力狀態(tài)。 物體具有慣性與物體處于慣性狀態(tài)的區(qū)別: 一切物體都具有慣性。無論處于什么狀態(tài),都具有慣性。慣性是物體一種性質(zhì);慣性狀態(tài)包括靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
2、,物體不受外力狀態(tài)為慣性狀態(tài)?! ∥矬w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(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。而物體相對(duì)于慣性系而言又是不受力的。(相對(duì)的不受力) 在慣性系看來,物體處于不受力的保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的慣性狀態(tài)。這種慣性狀態(tài)是一種相對(duì)的慣性狀態(tài)。 在慣性系中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于慣性狀態(tài)的物體,在非慣性系中就處于非慣性系狀態(tài)?! o論慣性系與非慣性系所描述的慣性狀態(tài)都是物體的受力狀態(tài)。這與牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律所說的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)的慣性狀態(tài)是不同的。這種慣性狀態(tài)是物體不受外力的慣性狀態(tài)。慣性系中的慣性狀態(tài)是物體相對(duì)不受外力的慣
3、性狀態(tài)。 我們發(fā)現(xiàn)物體具有保持靜止的性質(zhì)的時(shí)候,認(rèn)為力使物體運(yùn)動(dòng)起來,力消失后物體還是保持靜止。物體的運(yùn)動(dòng)是力的結(jié)果。后來發(fā)現(xiàn)一旦物體具有某一速度,物體將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。再后來發(fā)現(xiàn),如果沒有其他原因,運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一受到沿著一條直線運(yùn)動(dòng),即不會(huì)停下來,也不會(huì)偏離原來的方向。此時(shí),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體具有保持運(yùn)動(dòng)不變的性質(zhì)。當(dāng)時(shí)得出,運(yùn)動(dòng)的物體所以會(huì)停下來,是因?yàn)槭艿酵饬Φ慕Y(jié)果??赡苷J(rèn)為物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),物體之所以靜止是因?yàn)槭艿搅Φ慕Y(jié)果??赡苷J(rèn)為物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與物體具有保持靜止的性質(zhì)是相對(duì)立的,不相容的。直到牛頓時(shí)候,認(rèn)
4、為運(yùn)動(dòng)的物體保持運(yùn)動(dòng),靜止的物體保持靜止。力可以使靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來,力可以使運(yùn)動(dòng)的物體靜止下來。物體具有保持靜止的性質(zhì),力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來,外力消失時(shí),物體保持此時(shí)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,而不是再保持靜止?fàn)顟B(tài)。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狀態(tài)為止。的性質(zhì)?! ×κ俏矬w對(duì)物體的作用,只要有力發(fā)生,就一定要有受力物體和施力物體。物體能受力,物體具有接受力的性質(zhì),物體具有接受能量的性質(zhì)。物體能施力,物體具有施放能量的性質(zhì)。物體具有改變能量的性質(zhì)?! ∥矬w本身具有保持能量不變的性質(zhì),同時(shí)具有對(duì)外施放能量的性質(zhì),具有接受能量的性
5、質(zhì)?! ×ψ龉r(shí)與能量:? 質(zhì)量小的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變,質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變;這是為什么呢?運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變難易程度不一樣嗎?為什么不一樣? 靜止的物體受力產(chǎn)生加速度時(shí),物體做的功與物體有什么關(guān)系呢? 物體由靜能變?yōu)閯?dòng)能,能量發(fā)生改變。這種能量的改變不是任意的,力一定時(shí),能量的改變與物體的質(zhì)量成反比;。例如:受力相同,受力時(shí)間相同。兩物體質(zhì)量不同,分別為m1與m2。質(zhì)量為m1時(shí),物體改變的能量為w1=(ft)2/2m1;質(zhì)量為m2時(shí),物體能量的改變?yōu)閣2=(ft)2//w2=m2/m1. 在力做功時(shí),物體的能量改變不是任意的。物體吸收的能量,不是任
6、意的,釋放的能量不是任意的?! T性與慣性狀態(tài): 任何物體,都保持其靜止?fàn)顟B(tài),或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),除非施加外力迫使其改變這種狀態(tài)。---牛頓第一定律 受力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,外力消失時(shí),物體保持此時(shí)的速度勻速直線運(yùn)動(dòng),而不是原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀;力使物體靜止下來,外力消失時(shí),物體保持靜止?fàn)顟B(tài)。牛頓第一定律?! ∠鄬?duì)慣性狀態(tài)說明一切參照系都是平等的。引力場(chǎng)中的慣性系,電磁場(chǎng)中的慣性系。 受力時(shí),慣性依然存在。選擇不同的參照系可以看出此時(shí)物體的慣性。