无论是日常生活还是中学物理教学我们经常说到“惯性”一词。但其实很多人对惯性的理解有误区。
误区之一:运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
有人观察到行驶着的汽车或火车,遇到紧急情况突然刹车时,不能立即停止,总要向前运动一段距离才停下,认识到这是汽车、火车具有惯性的表现;而静止在那儿的汽车、火车总静止在那儿,永远也不会自己突然运动起来,根本看不出它们有什么“惯性”。事实上,静止的物体总要保持静止(反抗从静到动),运动的物体总要保持运动(反抗从动到静),恰恰就是物体具有惯性的体现。
所以说,一切物体在任何时候、任何运动状态下都有惯性。
误区之二:运动速度大的物体惯性大
同一个物体速度大时比速度小时更难停下来,这使许多人产生“速度大的物体惯性大”的错误认识。若从这个认识进行推理,岂不要得到“速度小惯性小,速度为零惯性消失”的结论吗?那静止的物体就不能保持静止了,那世界不就乱了套?事实上,惯性的大小与物体运动速度大小无关,同一个物体保持较大的速度和保持较小的速度、保持静止这是相同的惯性。惯性只与物体的质量大小有关,质量越大的物体惯性越大,如静止的篮球比静止的汽车容易运动起来;具有相同速度的篮球和汽车,篮球比汽车更容易停下来。
误区之三:“惯性”就是“惯性定律”
惯性定律(即牛顿第一定律)指出了物体在不受任何外力作用时所处的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态,这是物体在某个特定的环境下具有惯性的表现;而惯性是物体本身固有的一种属性,它跟物体受不受外力无关。
误区之四:重力越小,惯性越小;物体处于失重状态时,惯性消失
我们知道,地面附近的物体所受重力大小与其质量大小成正比,质量越大的物体重力越大。有人就认为,物体的质量越大惯性越大,也可以说成物体的重力越大惯性越大,进而推出:物体的重力越小惯性越小,重力为零惯性消失。其实这是一种错误的推想。
例如,月球表面的引力只有地球的六分之一,宇航员在月球上即使背上一个质量很大的背包也感不到沉重,但走起路来却要十分小心,不能突然移动或突然停止。因为背包的重力小了,但惯性并没有减小(因背包的质量没有减小),质量很大的背包具有很大的惯性,当行走的宇航员突然停下来时,背包由于具有惯性将会继续向前运动,宇航员就会像地球上脚被东西绊了一样,向前倾倒。
误区之五:惯性是一种特殊的力
有人认为在水平道路上行驶的汽车,关闭发动机后仍能继续向前滑行,是因为汽车受到了惯性力的作用。这些同学之所以产生这种想法,是因为他们的头脑中有一个根深蒂固的错误思想,就是物体的运动需要力来维持。事实上,运动着的物体如果所受的一切外力同时消失,物体是不会停止运动的,而是以外力消失时刻的速度做匀速直线运动。这充分说明物体运动不需要任何外力来维持,这又是物体具有惯性的体现。如果说“物体受到惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等,岂不是说惯性是外加的,不是物体固有的属性?
所以,惯性不是运动状态,运动状态变化了,那时外力作用的结果;惯性与受力无关,物体是否受力,不是它本身的属性。惯性是物体保持原来运动状态的性质。广义地说,物质世界中,矛盾对立是普遍存在的。在物质运动中,我们经常观察到有作用就要有反作用;有改变作用就要有反抗改变的作用。这种反作用和反改变的作用究竟来自何处呢?就来自物质自身的惯性。物质在热运动中具有维持其原有温度的属性的,升温或降温,那时有外界能量的介入。电磁场具有维持自身强度的本性,发生变化,那时外界电磁扰动所致。剧烈运动以后,我们心跳会逐渐恢复平稳,这是新陈代谢的惯性;赵本山忽悠范伟的小品,很多地方利用范伟思维惯性“致错”,另人捧腹。
惯性,是物质世界的矫顽性??不肯改变是物质的普遍属性;发生变化,则一定是客体的干涉。
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