1. 說說物理上的慣性到底是個什麼東西呢
慣性定義:①慣性是不受力狀態下,物體保持靜止或勻速直線運動狀態不變的特性。②這種特性只與物體的質量有關,是物體的固有屬性。
看看其中①存在的問題是否受力先不說了,靜止或運動邏輯上要選擇參考系,說明慣性有無要通過運動狀態判定,而判定物體運動與否要通過選擇參考系決定,這與②慣性是物體固有屬性相矛盾。
同理慣性系的定義,牛頓第一定律成立的參照系是慣性系。也存在類似的邏輯問題牛頓第一定律成立要處在慣性系中,而慣性系又要牛頓第一定律先成立,和慣性定義迴避慣性有無問題一樣,俠義相對論同樣在迴避解釋慣性系存在問題。無法證明參考系是否做加速運動就無法判定選擇的參考系是否是慣性系,因此俠義相對論不成立。廣義相對論不考慮是否慣性系問題,愛因斯坦同樣要解決非慣性系下相對論如何繼續成立的問題。因此廣義相對論表述為四個假設:①物理定律在所有參考系中均成立;②有質量的物體必然彎曲時空形成引力場;③局部慣性系下不受力的物體沿歐氏幾何空間作勻速直線運動,非慣性系下物體等效於不受力情況沿黎曼幾何空間中引力場作測地線運動;④物體的運動狀態參考廣義相對論場方程。
2. 請問各位老師:什麼叫慣性系統
這要根據你書里的具體情況來說。總之凡是在外界變化中能有保持自己性質的系統均為慣性系統。例如,運動的汽車能保持運動的狀態,汽車具有慣性;電容電容串聯兩端加上電壓要經過一定時間才充滿,電容保持原有電壓的趨勢,阻容系統也是慣性系統。
3. 什麼是慣性系統
運動場上很快就要舉行精彩的男子100米決賽。在這「青春王國」上,你瞧,起跑線上,6名決賽運動員做著預備姿勢,正全神貫注地等著發令員的槍聲。「啪」的一聲,槍響了。六個運動員幾乎同時像離弦的箭一樣地飛了出去。對於這精彩的表演,觀眾異常興奮,拚命地為這6名運動健兒喊「加油」。雖然沒有人指揮,可是那「加油」「加油」的助威聲卻非常有節奏,鏗鏘有力,更激起運動員的青春活力,拚命向終點沖刺。正當運動員向終點沖刺的時候,有個不懂事的小孩闖進了跑道,雖說在終點之外,卻離終點很近。這可把值勤人員急壞了。只見值勤人員沖進跑道,夾起小孩就往外跑。剛把小孩夾出跑道,運動員們就已沖過來了。多險呵!觀眾們著實為那個小孩捏了一把冷汗。
大家都知道,參加賽跑的運動員,到達終點後,總要向前沖出一段距離。要不是那位責任心強的值勤人員把小孩搶出跑道,那個小孩很可能被撞壞或踩壞的!運動員到達終點後,為什麼要向前沖出一段而不馬上停住呢?這是因為慣性的緣故。要是突然停住,准會摔倒。那麼,什麼是慣性呢?
讓我們翻開物理課本,我們可以找到這樣的一條定律:「一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態不變。」這條定律是說,如果物體沒有受到外力的作用,它的運動狀態就不會發生改變:原來靜止的物體將繼續保持靜止;原來運動的物體將按自己原來運動的方向,原來運動的快慢絲毫不變地繼續運動下去。這就是所謂「靜者恆靜,動者恆動」。這條定律,來源於力學的奠基人牛頓的名著《自然哲學的數學原理》,牛頓把它稱為力學第一定律。我們通常把它叫做牛頓第一定律。
我們把物體保持勻速直線運動的狀態或靜止狀態不變的性質,叫做物體的慣性。所以牛頓第一定律也叫做慣性定律。用「慣性」這個詞描述物體「習慣」於自己原來的運動狀態這種特性是很恰當的。因為物體在沒有受到外力作用的時候,它不會自己改變本身的狀態。這不是物體「習慣」於自己原來的運動狀態的性質又是什麼呢?不過,你可曾知道,「慣性」這個詞,還有過一段經歷呢。
慣性這個詞,是由外文翻譯成漢語的,起初它被譯為「惰性」。它的意思是說,物體具有懶惰的特性。這個詞,有點委屈了物體。在不受外力作用的情況下,原來靜止的物體保持自己的靜止狀態不變,毫不動彈,確實顯得很懶惰。可是,那些原來處於運動的物體,卻總是保持自己的速度而運動,它們不知疲倦地、不停地跑著,甚至是飛跑著,一點兒也不懶惰呀!正因為這樣,「惰性」這個詞在物理學上已經被拋棄,而用「慣性」這個詞。它的意思就是說,在沒有外力作用的情況下,物體習慣於自己原來的狀態。「慣性」這個詞,正確地反映了物體的本來面目。
所有的物體都具有慣性,但並不是所有物體的慣性都相同。你瞧,移動一個放在桌子上的墨水瓶,易如反掌,而搬動一個沉重的櫃子,卻不是那麼簡單的事。這就是說,在外力的作用下,物體力圖保持它們「靜止」習慣的能力的大小是不同的。墨水瓶一觸即潰,而沉重的櫃子卻頑固異常。兩輛卡車,一輛空車,一輛滿載,要使它們開動起來,空車要比滿載的車容易得多。一旦開動起來,假若它們以同樣的速度前進,遇到特殊情況需要剎車,空車容易剎住而滿載的車卻困難得多。這就是說,滿載的車保持自己原來運動狀態的能力強,而空車保持自己原來運動狀態的能力弱。類似的情況,在日常生活中是屢見不鮮的。實際情況表明,物體的慣性各不相同,越沉重的物體,慣性越大。
人們把物體慣性的大小,叫做物體的質量。物體的質量是不隨地點而變的。同一物體,無論將它置於喜馬拉雅山之巔或置於東海之濱,無論將它置於嚴寒的北極或置於酷熱的赤道,其質量都是不變的。即使讓它乘坐火箭,飛越38萬千米之遙的路途,登上那皓潔的明月,它的質量仍然不變。這就是說,質量是物體本身的屬性,不因地點而異。
知識點運動與靜止
運動是指宇宙中發生的一切變化和過程,既包括保持客體性質、結構和功能的量變,也包括改變客體性質、結構和功能的質變。運動不是以物質外部附加給物質的可有可無的性質,而是物質本身固有的內在矛盾決定的不可缺少的性質和存在方式。運動和物質不可分離。「沒有運動的物質和沒有物質的運動是同樣不可想像的」,也就是說,運動是絕對的。
靜止是從一定的關繫上考察運動時,運動表現出來的特殊情況,是相對的、有條件的。例如地面上的建築物就其對地面沒有作機械運動這一點而言是靜止的。但是這種靜止僅僅是從一定的「參考系」看來才是如此,從別的「參考系」看來又是運動的,如建築物隨地面一起圍繞著太陽運轉,又隨太陽系一起在銀河系中運轉。