关于“惯性”与“质量”的问题——论质量不是惯性的度量

在经典力学中,“惯性”与“质量”是两个基本的概念.正确地定义和解释这两个概念是很必要的.我认为,在我国出版的许多《物理学》、《理论力学》书籍中,对这两个概念的解释是违背辩证唯物主义的,也与客观事实不相符,因而是错误的.为了便于讨论问题,下面摘引其中几种有代表性的说法:“(牛顿)第一定律还指出,任何物体都具有一种特性,这特性首先表现在物体不受外力作用时保持速度不变这一事实上.我们把这种特性称为惯性.所以第一定律也称为惯性定律”.“物体的惯性还表现在受到外力作用时容易不容易改变速度这一事实上.……凡是容易改变速度的物体,我们就说它的惯性小,而不容易改变速度的物体,我们就说它的惯性     

论不同惯性系中的动量和动能

研究物体动量、动量变化量和动能、动能变化量在不同惯性系间的关系.并在此基础上研究不同惯性系中动量定理和动能定理以及弹性碰撞过程中物体组动量守恒定律和动能守恒定律在不同惯性系中的普适性问题.     

惯性力概念诠释

两种不同含义的惯性力惯性力是力学中的一个重要概念。但对其物理意义的解释上,各类力学书籍说法不同。传统的说法有两种:多数《工程力学》和工科用《理论力学》把它解释为完全真实的力。即物体在受力作用产生加速度的同时,由于本身的惯性而表现出对施力物体有一种反抗作用,这种反抗作用就定义为惯性力。而多数理科用《理论力学》和普通物理力学则把惯性力解释为一种虚拟的“假想力”。前一种说法是在讲授动静法原理(即达朗贝尔原理)时引入并定义的。而后一种说法是在讨论非惯性参考系中的相对运动时,为了使牛顿第二定律仍能适用于     

质量与重量的区别和联系

初等物理的读者,在遇到质量与重量这两个物理量时,常常感到困惑不解;在运算过程中,也经常出现把这两个物理量混用的错误。如果要避免发生错误,就必须把二者的基本概念弄清楚。质量:要了解质量,就必须先了解什么叫做惯性。“一切物体在没有受到外力作用的时候(或这个物体在所受的合外力为零的时候),总保持速度不变的直线运动或静止的状态。”这就是牛顿第一定律(也称惯性定律)。物体保持原来运动状态的性质称为惯性。各个物体的惯性大小并不相等,如一列高速行驶中的火车,很不容易使它在很短的时间内停止下来;但是乒乓球运动员,只要轻轻挥动一下手中的球拍,就可把对方打来的乒乓球很快地     

相对论中的时空

<正>相对论是狭义相对论和广义相对论的统称。狭义相对论描写的是真空中的《平直)时空结构。狭义相对论的核心方程式是不同惯性系的时空坐标之间的洛伦兹变换;它的一切(运动学)结果和预言都来自洛伦兹变换。狭义相对论中的惯性系同牛顿物理中的惯性系比较,空间坐标的定义没有区别,时间坐标的定义则有原则的区别;牛顿惯性系的时间坐标是绝对不变的,爱因斯坦惯性系的时间坐标是由光速不变原理定义的(也就是用不变的光速同步惯性系中所有空间坐标位置的时钟)。狭义相对论的运算只能在惯性系中进行。     

非惯性系中的机械能守恒定律

参考系是研究运动的基准,牛顿运动定律是建立在惯性参考系中的定律。由于惯性力的引入,使牛顿运动定律的形式在非惯性系中得以沿用,这给许多力学问题的解决带来了很大的方便。作为构成牛顿力学基础理论的动量守恒定律、机械能守恒定律、角动量守恒定律当然地适用于惯性系,本文重点是在非惯性系中对机械能转化与守恒问题进行研究,给出非惯性系中机械能守恒定律,并举例说明它在解决实际问题中的优越性。     

关于对“力”的理解

除三定律外,牛顿还有关于力的两条说明,即(一)、所谓ViSinita,或物质固有的力,是每个物体被其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力,在这种力的作用下物体保持其原来静止状态或者在一直线上等速运动的状态。(二)、外加力是一种为了改变一个物体的静止或等速直线运动状态而加于其上的作用力。爱因斯坦在他发明了相对论之后说:“牛顿所创造的概念,至今仍然指导着我们的物理思想”。“力”是牛顿力学中一个重要的基本概念,本文就“力”的概念和定义,谈一点肤     

惯性定律在生活中的应用

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律也叫惯性定律。它揭示了物体的物体的一个重要性质——惯性:物体总是保持原有匀速直线运动或静止状态的性质。本文就惯性定律及其在生活中的应用做了探讨。     

经典力学中的重要定律及其教学问题

本文简要地叙述了牛顿第二定律、机械能守恒定律、动量守恒定律。概括地介绍了这三个定律在经典力学中的地位及作用。比较详细地讨论了在讲授这三个定律时应注意的问题。     

由非惯性系引起的思考

在非惯性系中牛顿运动定律不成立,只有引进了惯性力,才能借用其形式。本文由此引起对惯性系概念的思考和分析,指出惯性系概念是有问题的,是含糊不清的。指出牛顿力学中(或狭义相对论中)表述物理定律时,把惯性系和非惯性系分开,使惯性系处于特殊地位是没有理由的。并进一步的思考和分析指明,惯性系和非惯性系等价;并不存在牛顿力学中的那种惯性系,只能有局部惯性系,后者较前者更明确、更一般些。     

几种常见的简谐振动的讨论

简谐振动有三种定义方式: (1)振动物体在弹性回复力的作用下,只要满足∑F=—Kx这一关系的,就称作简谐振动; (2)振动物体的加速度满足a=—(K/m)x这一关系的,就称做简谐振动; (3)如果一个物体的运动方程是x=Acos(ωt+φ)的形式,这个物体的运动就是简谐振动。     

论经典力学与量子力学中质点的属性

一、经典力学中质点的属性[1]1.牛顿力学中质点的属性唯物主义哲学认为 :时间、空间是运动着的物质的存在形式 ,既没有脱离物质的时空 ,也没有脱离时空的物质。根据唯物主义关于时空的论述 ,物理学中人们对物体运动状态的描述 ,就应包含对物体自身时空特性的描述。物体的运动状态是由物体间的相互作用决定的 ,但描述物体运动状态的自然定律 ,物体在时空中表现的形象特征 ,都必须通过人类的观察发现。观察需要观测信号和观测仪器。现今人类能利用的场信号有4种 :一是电磁场(光) ,二是引力场 ,三是弱力场 ,四是强力场。因此 ,人类认识的物体运…     

相对论中的一个矛盾问题及分析

在由洛仑兹变换推证动量守恒定律在不同惯性系中具有相同的数学形式过程中，提出了一个推导中的矛盾，通过对这一矛盾的分析，说明同一物体不仅运动时的质量与静止时的质量不同，而且不同情况下的静止质量也是不同的。进而对几种情况下物体的静止质量做了说明，强调在相对论中，对静质量的处理，不能一概而论，必须具体问题具体分析。     

碰撞现象与逻辑思维推理

在物理学史上,伽俐略、马西尔.笛卡儿、惠更斯、马略特和牛顿等著名物理学家都对物体碰撞现象进行过研究。碰撞问题是力学的基本问题之一。但是,在今天的力学课本中,都是直接利用动量守恒定理和机械能守恒定律来处理物体的弹性碰撞,而很少运用思维推理。其实思维推理在物理学中具有重要作用,我们为此特举例说明如何运用思维推理研究碰撞现象。     

怎样认识惯性——学习《矛盾论》的一点体会

惯性是物理学的基本概念之一,是物体的一种本质属性。早在十七世纪初期,伽里略通过观察和实验,已经具有惯性的概念。他说过,如果没有引起球体减速的原因,它在水平面上的运动将是永恒的。他叙述说:“任何物体不能自己变换其运动状态。”伽     

非惯性系中的动量定理

本文根据惯性系中的动量和冲量的定义及牛顿第二定律在非惯性系中的推广形式给出了一股非惯性系中的动量定理及其守恒守律；并进而讨论了它们的特殊情形；最后通过例子说明，不仅可以用非惯性系中的动量定理及其守恒定律来处理问题，而且有时是很方便的。     

对高中物理火箭运动的一些力学问题推导的质疑

<正> 动量守恒定律是一个重要的,而且适用范围极广的定律,因而在教学中必须给以足够的重视。除了向学生讲清楚动量守恒定律的适用条件,即系统不受外力或外力的合力为零外,有两点也要向学生交代。一是物体系中各物体运动的速度均系对同一惯性参     

能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学

根据真理只有一个的原则,提出能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学。文中实例说明其他定律在一定条件下可能与能量守恒定律相矛盾。原有的牛顿三定律和万有引力定律,原则上均可以由能量守恒定律导出。文中通过物体自由下落的实例,应用能量守恒定律导出原有的牛顿第二定律,并且证明原有的万有引力定律与能量守恒定律无矛盾;通过小球沿斜面下落的实例（属于广义相对论无法解决的物体受迫在平直空间运动的情况）,应用能量守恒定律导出改进的万有引力公式和改进的牛顿第二定律。其他守恒定律,如动量守恒定律和动量矩守恒定律,是否可以应用均需经过能量守恒定律的检验。当原有的牛顿第二定律不成立时,动量守恒定律和动量矩守恒定律也不再成立;文中给出改进的动量守恒定律和改进的动量矩守恒定律的一般形式。在能量守恒定律暂时无法有效应用的情况下,新牛顿力学并不排斥根据其他理论或精确试验结果导出针对某些具体问题的定律和公式。例如,借助于广义相对论导出可以处理行星近日点进动问题和光线近日偏折问题的改进的牛顿万有引力公式。再如,根据精确试验结果,得出光线近日偏折问题的综合引力公式（包含其他天体和太阳光压等影响）。与原有牛顿力学不同,在新牛顿力学中,对于不同的问题,可能有不同的运动定律,不同的引力公式,以及不同的能量表达式。例如,对于小球沿斜面下落问题和行星近日点进动问题,两者的引力公式是完全不同的。     

物理教学要强化物理概念

在物理教学中,我们经常注意到,有些学生.当物理问题出现时,往往忽视了问题中的物理属性.习惯于被一些“非物理”的东西所左右、所困惑.为此,在物理教学中必须重视强化物理观念的教学.本文试谈谈这个问题.1.要强化物理量不等同于数量的观念在学习中学生往往容易把物理量与数量混同.以压强这个物理量为例,我们知道压强有三个不同的物理单位.虽然压强的单位不同,但都只是定量地反映了当物体受到压力时物体单位面积上受到的压力的状态.因而这三个单位所反映的物理实质是相同的,属于同一概念不同方式的定量描述,当然属于同一个物理量了.正如,10和20是两个不同的数,但是10牛顿和20牛顿却是同一个物理量.     

惯性力概念的统一

在经典力学中,“惯性力”这一术语是在两种不同意义下使用的。达朗伯原理中的惯性力是这样定义的(在本文中都以质点为例):当质点受到力的作用改变其原来运动状态时,由于质点的惯性产生对外界反抗的反作用力称为质点的惯性力。在这种定义下,惯性力是质点作用于迫使其改变运动状态的施力物体上的力。惯性力的作用点并不在质点上。