慣性是誰提出的?
來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 13:52:15
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慣性是誰提出的?【專家解說】:認(rèn)識(shí)慣性的歷史 伽利略 慣性原理是伽利略在1632年出版的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》書中發(fā)表的,它是作為捍衛(wèi)日心說的基本論點(diǎn)而提出
【專家解說】:認(rèn)識(shí)慣性的歷史 伽利略 慣性原理是伽利略在1632年出版的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》書中發(fā)表的,它是作為捍衛(wèi)日心說的基本論點(diǎn)而提出來的。 根據(jù)亞里士多德的物理學(xué),保持物體以均速運(yùn)動(dòng)的是力的持久作用。但是伽利略的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明物體在引力的持久影響下并不以勻速運(yùn)動(dòng),而是相反地每次經(jīng)過一定時(shí)間之后,在速度上就有所增加。物體在任何一點(diǎn)上都繼續(xù)保有其速度并且被引力加劇。如果引力能夠截?cái)?,物體將仍舊以它在那一點(diǎn)上所獲得的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。伽利略在金屬球在斜面滾動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中觀察到,金屬球以勻速繼續(xù)滾過一片光滑的平桌面。從以上這些觀察結(jié)果就得到了慣性原理。這個(gè)原理闡明物體只要不受到外力的作用,就會(huì)保持其原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。 伽利略的慣性原理是近代科學(xué)的起點(diǎn),它摧毀了反對(duì)哥白尼的所謂缺乏地球運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù)的借口。 牛頓 而被現(xiàn)代社會(huì)所普遍認(rèn)知的慣性原理,來自于牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(Mathematical Principles of Natural Philosophy, 1687),定義如下: 所有物體都將一直處于靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到出現(xiàn)施加其上的力改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。 牛頓的慣性原理是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)之一,并且對(duì)慣性原理的理解也隨著現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展而出現(xiàn)了改變。而牛頓卻謙虛的說:“我只是站在巨人的肩膀上!” 馬赫 馬赫對(duì)牛頓的慣性概念做了重要的補(bǔ)充,認(rèn)為慣性來源于物體與宇宙其余部分的相互作用。(不僅僅是物體本身的質(zhì)量決定的)。 愛因斯坦 對(duì)于慣性認(rèn)識(shí)的一個(gè)重要進(jìn)展是慣性與能量的關(guān)系。 1905年愛因斯坦發(fā)表狹義相對(duì)論,這是一個(gè)嶄新的物理理論,它統(tǒng)一了力學(xué)理論和電磁學(xué)理論,帶來了時(shí)空觀的根本變革。愛因斯坦隨后證明質(zhì)能關(guān)系,E=mc2,一定的質(zhì)量對(duì)應(yīng)于一定的能量,反之一定的能量對(duì)應(yīng)一定的質(zhì)量。在這里,能量包括了能量的各種形式,突破了上面把某一種形式的能量與慣性聯(lián)系起來的認(rèn)識(shí)。這樣,慣性是能量的屬性,能量具有慣性(質(zhì)量),任何慣性質(zhì)量都應(yīng)歸因于能量。作為物理學(xué)基本概念和物質(zhì)的量的質(zhì)量概念退居次要的地位,如今在近代物理中能量、動(dòng)量等概念要比質(zhì)量、力等概念要重要得多。 能量具有慣性拓寬了對(duì)于慣性的認(rèn)識(shí),也拓寬了對(duì)于能量的認(rèn)識(shí)。它帶來的重大實(shí)用價(jià)值就是核能的釋放。在裂變反應(yīng)中,裂變產(chǎn)物的靜質(zhì)量小于裂變前物質(zhì)的靜質(zhì)量,質(zhì)量虧損釋放出大量裂變能;在聚變反應(yīng)中,聚變產(chǎn)物的凈質(zhì)量小于聚變前物質(zhì)的凈質(zhì)量,質(zhì)量虧損釋放出大量的聚變能。它也使得人們很好地認(rèn)識(shí)許多物理現(xiàn)象,包括涉及物質(zhì)的全部質(zhì)量與能量轉(zhuǎn)化的正反粒子對(duì)的產(chǎn)生和湮沒過程。 我們知道,慣性質(zhì)量是物體慣性的量度,反映物體對(duì)加速度的阻抗,而引力質(zhì)量是物體引力屬性的量度,反映物體產(chǎn)生和承受引力的能力。它們顯然是物質(zhì)的兩種完全不同的屬性,描述物質(zhì)兩種不同性質(zhì)的量是否嚴(yán)格相等是一個(gè)問題,慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等是一條嚴(yán)格的定律。原來牛頓力學(xué)中無法說明的慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等不再是游離于物理學(xué)之外的一個(gè)普遍事實(shí),而是成為意義得大的廣義相對(duì)論的基石。愛因斯坦找到了這塊基石,并由此發(fā)展了廣義相對(duì)論,這實(shí)在是愛因斯坦獨(dú)具慧眼、超群絕倫的偉大貢獻(xiàn)。 其他注意事項(xiàng) 對(duì)于慣性的理解要注意以下五點(diǎn): 1、一切物體不論實(shí)在靜止?fàn)顟B(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都具有慣性。 2、慣性是物體的固有屬性。 3、.質(zhì)量是慣性大小唯一的量度。注意(慣性大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)) 4、慣性是物體的一種屬性,而不是一種力。所以不能說“受到慣性”,只能說“由于慣性”或“具有慣性”。 慣性質(zhì)量m與力F和加速度a的基本關(guān)系遵從牛頓定律F=ma,從式子可以清楚看出: 當(dāng)物體受外力的分量F方向與物體運(yùn)動(dòng)速度v方向在一條直線上的時(shí)候,質(zhì)量越大的物體越難被加速 當(dāng)物體受外力的分量F方向與物體運(yùn)動(dòng)速度v方向互相垂直的時(shí)候,質(zhì)量越大的物體,其運(yùn)動(dòng)方向越難被外力改變 5.維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不是力,而是慣性。 當(dāng)作用在物體上的外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為物體保持其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,即保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)作用在物體上的外力不為零時(shí),慣性表現(xiàn)為外力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。 所以有: 1.慣性定律是描述運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,慣性是物體本身的一種性質(zhì)。 2.慣性定律成立是有條件的,而慣性是任何物體都具有的。 文學(xué)部分 在文學(xué)部分,慣性一般指思維反射的慣性,即看見某種東西的第一反應(yīng)。 比如:只要看見游泳館,最先想到的是游泳。 注意:一般生活中說到“慣性”一詞多是貶義,一般在批評(píng)的時(shí)候使用。 慣性與其他力的區(qū)別 慣性”與“第一定律”的區(qū)別 “慣性”與“慣性定律”不是同一概念,不能混為一談。它們的區(qū)別:慣性是一切物體固有的屬性,是不依外界(作用力)條件而改變,它始終伴隨物體而存在。牛頓第一定律則是研究物體在不受外力作用時(shí)如何運(yùn)動(dòng)的問題,是一條運(yùn)動(dòng)定律,它指出了“物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的原因。而慣性是“物體具有保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的特性;兩者完全不同。為何牛頓第一定律又叫慣性定律,是因?yàn)槎芍兴枋龅默F(xiàn)象是物體的慣性的一個(gè)方面的表現(xiàn),當(dāng)物體受到外力作用(合外力不為零)時(shí),物體不可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),但物體力圖保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)(慣性)仍舊表現(xiàn)出來。 “慣性”與“力”的區(qū)別 “慣性”與“力”不是同一概念,“子彈離開槍口后還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)”,“水平道路上運(yùn)動(dòng)著的汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后還要向前運(yùn)動(dòng)”這些都是慣性。慣性與力的區(qū)別:①物理意義不同;慣性是指物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì);而力是指物體對(duì)物體的作用。慣性是物體本身的屬性,始終具有這種性質(zhì),它與外界條件無關(guān);力則只有物體與物體發(fā)生相互作用時(shí)才有,離開了物體就無所謂力。②構(gòu)成的要素不同:慣性只有大小,沒有方向和作用點(diǎn),而大小也沒有具體數(shù)值,無單位;力是由大小,方向和作用點(diǎn)三要素構(gòu)成,它的大小有具體的數(shù)值,單位是牛。③慣性是保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì);力作用則是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 “物體慣性”與“外力作用”的辨證關(guān)系 物體的慣性和外力作用這一對(duì)矛盾的對(duì)立統(tǒng)一,形成了宏觀物體的形形色色的各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。如果沒有外力,物體也就沒有復(fù)雜多樣的運(yùn)動(dòng)形式;如果沒有慣性,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變不需要力的作用。只有當(dāng)我們理解了慣性與外力作用的辨證關(guān)系,就不難解釋慣性現(xiàn)象。例如“錘子松了,把錘把的一端在物體上撞幾下,錘頭就能緊套在錘柄上”這是因?yàn)殄N與柄原來都向下運(yùn)動(dòng),柄撞在物體上受到阻力作用,改變了它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就停止了運(yùn)動(dòng),錘頭沒受阻力仍保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),這樣錘頭就緊套在錘柄上了。 “慣性”與“速度”的區(qū)別 慣性大小與物體運(yùn)動(dòng)的快慢無關(guān)?!捌囆旭傇娇欤鋺T性越大”是不正確的。運(yùn)動(dòng)快的汽車難剎車是因阻力大小有限,如果增大阻力,它也會(huì)很快停下來。 描述上的易錯(cuò)點(diǎn) 常說“某物體受到慣性(力)的作用”,這一說法是錯(cuò)誤的。但科學(xué)家也曾經(jīng)把慣性作為假想力而存在。 一切物體都有慣性,與它是否運(yùn)動(dòng),是否受力無關(guān),它是物體的一種屬性。物體具有保持原來運(yùn)動(dòng)(或靜止)狀態(tài)的屬性,這種屬性稱為慣性。所有物體都具有慣性。 慣性的例子 1.紙飛機(jī)離開手以后,還會(huì)繼續(xù)飛行。 2.星際探測儀,一經(jīng)脫離地球引力范圍,不需要用發(fā)動(dòng)機(jī)就可保持飛行。 3.錘頭松了,只要把錘柄在固定的物體上撞幾下,錘頭就牢牢地套在錘柄上了。 4.跳遠(yuǎn)時(shí)利用助跑,使自己跳得更遠(yuǎn)。 5.車啟動(dòng)或者突然加速時(shí),人會(huì)向后靠。 6.緊急剎車或者突然停下時(shí),人會(huì)向前傾。 7.子彈離開槍口后還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。 8.拍去衣服上的灰塵。 9.扔鉛球時(shí),鉛球離手飛了出去。 10.火車上用鏟子送煤,鏟子到爐口煤就進(jìn)爐子了。 11.轟炸機(jī)投下炸彈時(shí),炸彈在落地前會(huì)一直保持在飛機(jī)下面(不計(jì)阻力)慣性_百度百科 http://baike.baidu.com/view/198633.htm 望采納答案,感謝了!
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