关于惯性的讨论

关于愤牲的讨论　内蒙古兴安盟乌兰浩特市第五中学桑向东　的。并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及　音　随着停止，司　啪上部由于　陛要保　顿发明以来其本质就　多争　再次，我们　“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容　持原来的运　事实上，斧　奎，所１，２＇／－￣向右倾倒。　不妨讨论—下，以给　．正名。　一事实匕，本例中小车　木块的倾　由于　力矩作用的缘故。若以地面为参照物。，Ｊ、毒ｉ对木　头在斧柄　套牢是由于斧头克服了阻力相对于　、惯性与质■的关系　月有大，Ｊ　理量，都可以　濒蝗｝，如时　块白勺Ｊ毒瞟力对　珀勺萤ｃ　言有－＿　顷目扮漩　间、空间、长度、质量。就连无形的能量都可以被　间接测量．如Ｅｋ＝ｍｖ２／２、ＥＰ＝ｍｇｈｏ然而我们　却无法测量质性。即使是间接地。　普遍认为质量增大。惯性也增大，那么将存　在这样的关系式：　Ｉｎ＝ｋｍ　（其中Ｉｎ表示　陛，ｍ表示质量，ｋ表示正　比系数），糊比关系式与牛顿第二定律相比较　Ｆ＝ｍａ。则发现ｋ与ａ是等价的，那么惯陛（Ｉｎ）　就是力（Ｆ）。　二、能■、时空、物质、惯性　那么贯陛到底矗　力呢　惯　兽　＿是＿与　艋有　我们需要对质■和惯陛的第—进　行分析。　质量：物体所含物质的多少。　从　面的定义可以看出，质量的本　毛毳　质的积累。　物质。时空的嗔充物，即特定时空结构的能　量　布。所以物质的＝　善能量。所以爱因斯坦　说：Ｅ＝ｍｃ２，Ｊ勋阿以和能量转化。　时空既有结构，必然保持其稳定　，这种稳　定　黜来就是惯性。换言之，惯陛只是—－种　本领、性质。是时空结构稳定性的表现。质量大　的物　有惯性、质　Ｊ、白｛　体　有。惯性。惯ｌ哇没　有大小之分．所以不可测量。　那么惯性与质量就不存在任何关系，则惯　愕　璩　力。　三、举例　例１．高速行驶的车辆因惯性，不能及时　制动而造成交通事故。　此例中，不戳圾＿Ｂ捕　动是由制励力不够大，　并非是质性太大而造成的。将惯性看成—种破　坏｜力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原　因是，由于ｌ葺ｌ车明镭量较大。而相应的制动力在如　车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若　对于质蟹蔽大的车辆来说制动力也　浒更大，　那么我认为还是可以在一定的时间内制动车辆　斧柄运动了・段位移，而债　毛铷　枢　力俣　凄　动的原因。在此问题中的—　豸澡　是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）　运动。因而我们，必须以斧柄为参照系来考察此　种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际匕斧柄　。它相对于睫　性系有—个向上的加速度。因而斧头在此参照　系中必受到—个向下的“惯性力”，正是此力与　斧头　ｌ＝重叻克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩　擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从　而使斧头在斧柄　套牢。如果一定要以地面为　问题，那／厶可　以这样认为：虽然斧头在斧柄匕向下套牢的过　程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但　相对于地面而营　县有－＿定的动能和重力势　能．正琶室　ｌ量克服了阻力作功　而转化为　内能。所以从效果Ｅ看，—是斧头恼　向　下移动了一段囱多，＝是斧头与斧柄的接危蠕　匕在发热。　女　力学的角度来看。斧头：在斧柄　Ｅ套得肆　＿嶂是由其受到的作用力大Ｉ，Ｊ、与作用　时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是　说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有　关。斧柄在“水泥地面’’上“撞击”这两个条件只　是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量　变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯　性力。但是，虽烈　力构成了斧　国｝牢在　斧柄上的直接原因，可严榉铡　兑。斧头在斧柄Ｅ　斧头在斧柄　套得牢不牢和作用时间也大有关　系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条　例３小车上竖直放置—个木块，让木块　随小车沿着桌面向右运动，当ｉＪ　功　时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢　教科书上的答案是这样的：小车突然停止　的时候。由于沐　Ｊ、车之间的摩擦，木块的底　转的力矩，从而　屿晌右ｌｆ｝ｊ唰。若以小车为参照　物。，Ｊ　；板制动时已是—个非惯性系，作用　在木块（重心）上的‘　触力”对木块的底端也产　生—个馑　Ｉ瞬Ｉ寸针菔装的力矩ｌＤ　需要指出的是，在　述例２和例３中，斧头　在斧柄匕套牢和木块在小车Ｅｆ｝ｊ　ｌ已是—个涉　及物体在ｊ　啦系中的动力学的问题。其中例　２是非惯性系中的质点动力学问题。而例３则　是ｊ脚　系中的刚体动力学问题。可是，在ｊ　贯　性系中，我们通常意义　所论述的牛顿第一定　律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。　也就是说。这两个侵【子；１＿仅是不桂确的解释而　目是不适当的例子。在涉　的问题　我们　必须分塌惆　绩　汗惯性现象。而哪些则不属　于惯性珊象・—喂Ⅱ为动力学现象。牛顿的例子，　毫无疑问是正确的，但唾ｊ乏ｆ　多的物理学工作　了相当隧　萤而　并不恰当的扩展或扫曲。其实在讲述惯性时。用　不　梅翻群的｝朔　，倒是需指出惯ｌ生使　状态（使火车制动　头套牢在斧柄上、使小　４ｏｋ－－－￣，ｆ￣．１）的原因。严格地说，这些原因和物体　自勺惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及　时不及时。斧头套在斧柄　牢不牢，，Ｊ、７｝　得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、　形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速　有关却也与惯性无关。　素决定的性质。　僻性：“试郧　气车为参考需　研究‘当泞　车急　剧刹车的时候．车中乘客有向前倾倒的衄晌’这　个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，　乘藿　是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向　前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静　止而突然向前倾，并不保持其静Ｉ　状态，并不表　现出惯性”。这　牛蠡　是：　瓤出惯陛，　它必须处于惯性参考系中（待续）。　２８５杂文月刊