惯性有哪些特点
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 17:03:42
惯性有哪些特点
惯性有哪些特点
惯性有哪些特点
牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态.这就是著名的牛顿第一定律.牛顿第一定律表明：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的一种性质,我们把这个性质叫做惯性.牛顿第一定律也叫做惯性定律.描述物体惯性的物理量是它们的质量.物体质量越大,惯性越大,反之则越小.惯性就是物体保持原来运动状态不变的性质,不论这种运动状态是静止还是平动,或是转动.最初是由惯性原理揭示出物体的惯性,一切物体都具有惯性.任何物体在任何状态都有惯性,即惯性是物体的一个属性.
科学家说：惯性原理可以表述为：一个不受任何外力的物体将保持静止或匀速直线运动.
惯性原理是伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》书中发表的,它是作为捍卫日心说的基本论点而提出来的.
根据亚里士多德的物理学,保持物体以均速运动的是力的持久作用.但是伽利略的实验结果证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动,而是相反地每次经过一定时间之后,在速度上就有所增加.物体在任何一点上都继续保有其速度并且被引力加剧.如果引力能够截断,物体将仍旧以它在那一点上所获得的速度继续运动下去.伽利略在金属球在斜面滚动的实验中观察到,金属球以匀速继续滚过一片光滑的平桌面.从以上这些观察结果就得到了惯性原理.这个原理阐明物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变.
伽利略的惯性原理是近代科学的起点,它摧毁了反对哥白尼的所谓缺乏地球运动的直接证据的借口.
而被现代社会所普遍认知的惯性原理,来自于牛顿的《自然哲学的数学原理》(Mathmatical Principles of Natural Philosophy,1687),定义如下：
所有物体都将一直处于静止或者匀速直线运动状态,直到出现施加其上的力改变它的运动状态为止.
牛顿的惯性原理是经典物理学的基础之一,并且对惯性原理的理解也随着现代物理学的发展而出现了改变.
对于惯性认识的一个重要进展是惯性与能量的关系.
1905年爱因斯坦发表狭义相 对论,这是一个崭新的物理理论,它统一了力学理论和电磁学理论,带来了时空观的根本变革.爱因斯坦随后证明质能关系,E=mc2,一定的质量对应于一定的能量,反之一定的能量对应一定的质量.在这里,能量包括了能量的各种形式,突破了上面把某一种形式的能量与惯性联系起来的认识.这样,惯性是能量的属性,能量具有惯性（质量）,任何惯性质量都应归因于能量.作为物理学基本概念和物质的量的质量概念退居次要的地位,如今在近代物理中能量、动量等概念要比质量、力等概念要重要得多.
能量具有惯性拓宽了对于惯性的认识,也拓宽了对于能量的认识.它带来的重大实用价值就是核能的释放.在裂变反应中,裂变产物的静质量小于裂变前物质的静质量,质量亏损释放出大量裂变能；在聚变反应中,聚变产物的静质量小于聚变前物质的静质量,质量亏损释放出大量的聚变能.它也使得人们很好地认识许多物理现象,包括涉及物质的全部质量与能量转化的正反粒子对的产生和湮没过程.
我们知道,惯性质量是物体惯性的量度,反映物体对加速度的阻抗,而引力质量是物体引力属性的量度,反映物体产生和承受引力的能力.它们显然是物质的两种完全不同的属性,描述物质两种不同性质的量是否严格相等是一个问题,惯性质量和引力质量相等是一条严格的定律.原来牛顿力学中无法加说明的惯性质量与引力质量相等不再是游离于物理学之外的一个普遍事实,而是成为意义得大的广义相对论的基石.爱因斯坦找到了这块基石,并由此发展了广义相对,这实在是爱因斯坦独具慧眼、超群绝伦的伟大贡献.
对于惯性的理解要注意以下三点：
1.一切物体具有惯性.
2.惯性是物体的固有属性.
3.质量是惯性大小唯一的量度.
4 惯性是物体的一种属性,而不是一种力
惯性质量m与力F和加速度a的基本关系遵从牛顿定律F=ma,从式子可以清楚看出：
当物体受外力的分量F方向与物体运动速度v方向在一条直线上的时候,物体质量越大越难被加速
当物体受外力的分量F方向与物体运动速度v方向互相垂直的时候,物体质量越大,其运动方向越难被外力改变