惯性的认识和惯性定律 惯性是物理学中最基本的概念之一，也是学习物理学最早碰到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学研究方法的教益，是培养学生科学地思考问题的能力非常有效的素材。 惯性概念的肇始和牛顿的综合惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一熟悉有赖于惯性定律的建立，而它则依靠于对于力的熟悉以及区分运动状态和运动状态改变的熟悉，这一点在人类熟悉发展史上经历了漫长的岁月。 在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，假如没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。 从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“假如天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经熟悉到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。 伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于力学和运动两门新科学的对话。中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他熟悉到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定律。最早清楚表述惯性定律并把它作为原理加以确定的是笛卡儿。笛卡儿是唯理论哲学家，他试图建立起整个宇宙在内的各种自然现象都能从基本原理中推演出来的体系，惯性定律就是他的体系中的一条基本原理。他在他的《哲学原理》一书中把这条基本原理表述为两条定律：一、每一单独的物质微粒将继续保持同一状态，直到与其他微粒相碰被迫改变这一状态为止；二、所有的运动，其本身都是沿直线的。然而笛卡儿没有建立起他试图建立的那种能演绎出各种自然现象的体系，其中许多是错误的，不过他的思想对牛顿的综合产生了一定的影响。 牛顿1661年进入剑桥大学学习亚里士多德的运动论，1664年他从事力学的研究，摆脱了亚里士多德的影响。他继续了伽利略重视实验和逻辑推理的研究方法，他也继续了笛卡儿的研究成果。他深入地研究了碰撞问题、圆周运动以及行星运动等问题，澄清了动量概念和力的概念。1687年出版著作《自然哲学的数学原理》，以“定义”和“公理，即运动定律”为基础建立起把天上的力学和地上的力学统一起来的力学体系。惯性定律就是牛顿第一定律，表述为“所有物体始终保持静止或匀速直线运动状态，除非由于作用于它的力迫使它改变这种状态。”惯性定律真正成为力学理论的出发点。根据惯性定律，物体具有保持原有运动状态的属性，这种属性称为惯性。不仅静止的物体具有惯性，运动的物体也具有惯性；物体惯性的大小用其质量大小来衡量。至此，人们对于物体惯性的熟悉达到第一阶段比较完善的程度。从此，人们对于运动中的种种惯性现象都能很好地理解；在实际中设计出种种利用惯性造福和防止惯性伤害的措施。 楼主 我是第一个的 希望你满意
没有了重力你投篮会投不进
篮球会飞上天
一直往上飞
因为没有重力让他落地了
人类不敢跳跃
跳起来就永远回不到地面了
除非有人帮你
还有更严重的
空气会日渐稀薄
直到氧气不足
人类因无法呼吸而灭绝
没有了惯性
这个问题就大了
因为惯性是物体会运动的更笨
前面的人对没有惯性的解释都不确切
没有惯性
事实上现在的很多物理定律就是错的
像在真空中
有惯性条件下
你对一物体施加力
他会永远运动下去
在没有惯性条件下
你必须不停的对他施加力才会让他保持运动
从而我们干什么事都会更加费力
汽车前进需要更大的动力
他每走一步都会像是刚起步一样
需要极大的力
而不是像现在起步之后就只需克服空气阻力了
还有就是人乘车恐怕不能站在车上了
他不可能站稳的
他的脚会受到摩擦力而摔倒
你也不敢在地面跳了
跳起来你就会落在离起跳点很远的地方
因为地球再转
而你不会
你会撞在山崖或者墙上撞死
到时跳跃将成为一项极限运动
如果是惯性和重力同时消失
那你投篮不会投到天上去了
当然你也投不进
而会像推箱子一样
投出去
篮球移动一格
停在了半空
因为没有重力
他不会落下
因为没有惯性
他也不会继续往远处飞去
你会生活在一个四处悬浮着物体的世界里。。。。。。。。
惯性的物理论文参考题目：
1. 惯性质量与引力质量相等的实验验证。
2. 谈谈伽利略的相对性原理。
3. 惯性系与非惯性系中物理学规律之间联系的讨论。
4. 生活中的惯性力，科里奥利力，举例说明自然界中的科里奥利效应。
5. 谈谈角动量守恒及其应用。
6. 质心参照系的利用。
高速公路上护栏里的小秘密 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-4-2 15:47:18 ] 前两天,我们一家人去了外地游玩,途中经过了很长的高速公路,汽车飞驰,感觉很平坦,风景也很美丽.回家时由于天已经漆黑,高速公路两旁的风景不见了,不过很惊喜的是：我发现了藏在护栏里的小秘密. 每当夜幕降临,汽车的灯光打开照向前方,前面两旁的护栏就像点亮了无数盏路灯,它们均匀地排列着,就像一串串耀眼的明珠,把整条大路照得明晃晃的.我好奇地问爸爸这是为什么.他只粗略地解释：这是由于光的反射形成的,这样可以提高安全性. 中学生科技网 为了一探究竟我回家查阅了大量资料.原来是高速路上安装有大量的反光板、反光灯、反光标志牌.它们能反光是因为反光涂层上有玻璃微珠,使光发生折射和散射.高速公路上每隔一点距离就有用反光材料制作的标志牌,正常直线路段50米1个,弯道20米1个,匝道5米/个,具有很明显的警示作用,这种标志牌表面涂了一层反光率很高的荧光漆,能把各个角度入射的光反射出相对集中的平行光.在没有光的条件下会表现得很暗,一旦有光亮射到标志牌的表面,它就会沿着来时的方向射回.此外,汽车尾灯只要照到这些反光板,就能产生如同雾灯一般的光泽,煞是显眼. 若高速路上反光板密集、新、大个,会给人豁然开朗的感觉.前面的高速路在反光板的作用下,路宽、拐弯、坡度一目了然,司机开起车来视觉良好,轻松自在,减少了不少夜间事故的发生呢. 高速公路上的科学知识还有很多很多,以后我还会继续努力,探索更多的秘密,解开更多的难题! 网分子势能之谜 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-5-21 11:47:13 ] 在书上看到这样一个实验,书上说这是一个谜题,其实可以用现在的物理学已有的知识来解释. 原题是这样的,用一条透明的塑料管,在管子的一头接上一个漏斗,并将其接在1m左右的支架上,将另一头接在一个圆柱体物体上,并绕5~6圈,注意不可以折管,要保持管的畅通,更值得注意的是,漏斗一端的水平高度大于另一头出口的高度,然后从漏斗的那一头放进水.会发现,漏斗一端的水平很高时,远高另一端的水平线,水竟然不会从另一端流出来. 这个实验以谜题的形式刊登在书上,大家都认为很难解释这个实验,其实在这个实验中,首先值得注意的是螺旋管中的空气.假如没有空气,将不会出现这种现象. 解释这个实验,要从气体压缩的知识入手,我们知道气体压缩产生了内能,而内能是由分子势能和分子动能组成的.压缩气体使分子间的距离减少,水管中水的重力对气体做功,一部分表现为分子动能,以热量的形式与外界进行能量交换,另一部分以分子势能的形式存在,根据能量守恒定律,高水平的水就不能穿过带有空气的螺旋管,当然气体的分子势能也有限,当具有更高的重力势能的水可以从中通过. 中学生科技网 分子势能在自然条件下恢复需要能量,假如没有分子势能,气体将被无限压缩,而不会恢复原来的体积这并不符合实际的现象. 这在工业,生活上很有应用价值的.保证管道运输的压力足够,必须排尽管道中的气体,才能保证运输的顺利.分子势能还广泛运用在汽车上有人们熟知的安全气囊,还有气囊悬挂系统,气囊起到一个反冲的作用,从微观意义上讲,就是压缩做功与分子势能的转化.在小的时候我曾玩了一个游戏,在一个空的玻璃瓶中,放入一个点燃的鞭炮,瓶不会破,而在一个相同的玻璃瓶中,加入水,再放入一个鞭炮,瓶就会破,当然这样很危险,希望大家不要模仿.当时只是好玩,并不知道其原理,水的分子势能变化小,气体变化大,从另一个意义上说明了,分子势能起缓冲作用. 在微观世界有太多的人类未知,有待你我发现.在生活中观察现象,从现象中认识本质,从本质中思考科学,相信你一定能成功! 作者： 冷博文 广西桂林全州高中 人或动物的生存与植物的关系 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-4-2 15:17:37 ] 前几年,我们家搬进了现在的新房子.刚搬完家的时候,叔叔阿姨们就给我们家送来了好几盆花和几株树.门口、客厅里、房间里和阳台上都摆上了各式各样的花草树木.我对爸爸说：“我们家都有成植物园了,摆那么多的植物干吗?”爸爸笑着说：“植物能制造气氛,净化空气,人和动物谁都离不开它们,离开了它们都有不能生存.”用处多着呢.人或动物离开植物后不能生存?为什么人或动物离开植物后不能生存?我将信将疑.决定做几个小实 验来证明这个问题,来解除我心中疑虑! 星期天,我从宠物店里买来两只老鼠.这两只可怜的小老鼠即将成为我的实验品.它们不停地挣扎着,圆溜溜的小眼睛一直瞪着我.我把第一只小巧玲珑的老鼠放在一个大鱼缸里,再把鱼缸封得严严实实的,生怕瓶里的空气与外界的空气相通.我仔细地观察着,只见小老鼠沿着鱼缸壁,绕着缸底快速地向前窜.咦,小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是,没过几分钟,只见小老鼠绕圈的速度越来越慢,直到彻底没劲了,奄奄一息的样子.这时,我把包鱼缸的塑料拿开,捉出第一只小老鼠,放进第二只小老鼠,把它搬进四盆枝繁叶茂的植物中.然后再一次盖上那些塑料.我不停地拍打鱼缸,只见小老鼠惊慌地乱窜,过了好久也没有看到它要咽气的样子.这个实验真的证明了植物可以输送动物所需要的氧气. 为了进一步证明人类和动物对植物的依赖性.我来到我们老家附近一个工厂.那儿的空气里到处弥漫着一股哝哝的灰尘味,熏得我直咳嗽.我感到十分难受.然后,我又跑向我们家屋后的一片竹林里,那是一个空气新鲜的地方,我感觉极为清爽.呼吸着新鲜空气,人也舒服很多.这个实验证明植物可以净化空气,使人呼吸顺畅. 所以这两个实验足以证明,人类和动物的生存与植物有密切的关系.这其中到底有多大的科学道理呢?带着好奇我跑到图书馆去查阅了许多的有关科技的书籍,还上网查询,总结出了以下点： 1、人必须依靠植物提供氧气,只有植物才能制造氧气.如果说一个人几天不吃饭、几天不喝水且有一息尚存的话,几分钟就可能性命难保,氧气可是人生命活动的第一需要呀!一个成年人每天呼吸约2万多次,吸入氧气0.75千克,呼出二氧化碳0.9千克. 2、动物与植物的呼吸,物质的燃烧,也都要消耗氧气,释放二氧化碳.这样一来,空气中的氧气不就一天天增加么?不!天地间之所以没有产生过这种危机,就是因为植物既是天然氧气“制造厂”,又是二氧化碳的“广阔市场”. 3、有人做过统计,1公顷阔叶林,在生长季节每天能制造氧气750千克,吃掉二氧化碳1000千克.所以算起来,只要有10万平方米的林木,就可以供给一个人氧气的需要量,并把呼出的二氧化碳吸收掉.因为有植物源源不断地补充氧气,空气中的氧气才能保持基本恒定.相反,如果没有植物,地球上的氧气只要500年左右的时间既可以用完. 所以,人类和动物能够维持生命,活动时所需要的氧气,必须归功于绿色植物.植物与我们人类和动物的生命有着相当密切的关系.在此,我呼吁全社会的人们不要再砍伐树木,不要再糟蹋绿色植物了,让植物成为我们最好的朋友!让我们永远生活在绿色植物当中,享受它释放氧气所带给我们的新生活! 相对论的遗漏一贯性 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-5-21 11:48:37 ] 在生活中,有许多物理量与时间有关,像摆球周期,比热容等,为什么需要时间,可见,时间不是一种幻觉. 人们都认为,惯性是物质的本身属性,其实不然,惯性存在于四维空间（即时空）中,时空具有一种定性（位置不轻易改变）使物体具有惯性.最简单的证明就是机械时钟,它就是利用物质惯性进行工作的,如果无惯性,时钟将达到光速.还有许多例子,像LC振荡回路,物体下落也需要时间. 惯性的表现不是在空间三维中,而是与时间维的相对关系物体的加速运动对时空维中某种物质做功,减速就是这种物质对运动物体做功,关于这种物质,还有待推证,并需要了解它的微观意义. 惯性在时空中所做的功因该满足w=mav,因此说在时间维中,改变时间距离要做功,即做加速运动,不改变不要做功,即做匀速或静止运动. 中学生科技网 没有摩擦就只受一个力,就可达到很大速度,二者是不是有直接关系,我们可以用惯性与摩擦力做比较,摩擦力可以让物体动能转化为内能而惯性使物体动能转移到时间维中,可以再次无损耗地运动,这就是惯性与摩擦力的区别. 质量大的物体达到光速是需要做很大功的,因为惯性约束物体运动,但超越光速不是不可能的.在牛奶杀菌时用到瞬间高温,这可以用瞬间高速,这并不违背能量守恒定律. 但这并不能穿越时空,光只是物质的表现形式,也是从物质中产生的,正如我们现在看到的太阳是五分钟前的太阳,因为达到光速与人相遇的只是信息即使能穿越,也不会改变历史,因为这只是以光速传输的信息罢了. 人穿越时空是很危险的,任何一个动作都将改变历史,但我们的时空从未改变,说明在人类有限时间中人类未曾穿越时空,或许穿越的时空不是我们这一维,而是我们这一维的复制品.假如可以穿越时空,我们是怎么来的,未来怎么样,我们只知道时间的一小段,就像胶卷的一小部分,就算有什么力量使时间加速运动,人也不会感到,时空中许多事都是已确定的,有一种人不知道的物质赋予了人意识,我们都有这样的感觉,在自己意识之外的都是已确定的,而自己意识可改变这些确定的事物,自己的意识在别人看来,也是已确定的,这是一种很深奥的逻辑关系,用这种关系来确定人与人的“相对论”时间的运动是人意意识感觉不到的. 当人在太空中以9.8m/s2加速度在升降机中上升与人在地球上,效果是一样的,惯性与时间是相对的,力是一个持续量,惯性在时间维中静止表现为力,运动表现为加速度. 假如时间与光速有关,惯性是时间的一种表现,物体在时间维中运动越快,与光速比值越低,其能量越大.惯性来自时间维,当超过光速,会不会出现反惯性,惯性大小应与v/c成正比,再加上其它的量就可以推导这个公式. 为什么磁铁接近录音机会产生杂音? [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-4-2 15:20:05 ] 每天晚上我都会打开录音机听听英语单词.这周星期三,我书包放在桌子上,照常打开录音机听英语单词,录音机发出的不是清脆悦耳的声音,而是沙哑难听的声音!于是我让爸爸查找录音机是否有问题,奇怪的是录音并没有毛病,磁带也没有问题呀!难不成是我耳朵有问题?不,不会的.那一定是录音机的问题!但为什么录音机会有杂音?以前不是好好的吗?为什么偏偏是这一天录音机出现杂音呢?爸爸说：“你是不是在录音机旁放了磁铁?”我才恍然大悟,因为书包上分明有吸铁石呀 . 为什么 磁铁放在录音 机旁就会产生杂音 ? 中学生科技网 对于这个问题,我查找了许多资料,我发现：录音机的磁带上涂有特殊磁粉,而录音机在录制磁带的时候,就将强弱不同的声波转化成磁讯号.在我们听英语单词的时候,这种磁讯号又被还原成了声波.这样,我们就能听见录制在磁带上的声音了.磁带如果接近磁体,这时磁场的讯号就会附着在磁带上,磁带上的磁讯号就发生了改变,不同于原来的磁讯号了,这样就形成杂音. 果真是这样吗?资料上的东西还不能全信,我们还得亲手实验才能得出结论.实验的工具有：一块较大的磁铁,一台录音机,一块完好的磁带.我先把磁带放到录音机里听几分钟,然后把磁铁放在录音机旁再听几分钟,你会发现磁铁放到录音机旁的确有杂音,距离越近,杂音越大,靠近时录音机里的声音变成了怪腔怪调,太逗了!当你把磁铁拿走,录音机的声音又恢复正常了. 我发现了这个秘密! 内容转载自中学生科技网
