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惯性与惯性状态

2013-11-07 01:31

　　我们有时候认为牛顿运动定律是建立在绝对惯性系之上的，是这样吗？什么是惯性系？如何找到惯性系?所有的参照系都是平等的吗？
　　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。
　　牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态。(理想化的状态)
　　任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力的物体是不存在的。通常，我们选择参照系（无论惯性系或非惯性系）描述物体的运动状态都是受力状态。
　　物体具有惯性与物体处于惯性状态的区别
　　一切物体都具有惯性。无论处于什么状态，都具有惯性。惯性是物体一种性质；惯性状态（指的是）包括静止状态和匀速直线运动状态，物体不受外力状态为惯性状态。
　　物体的受力状态，在惯性系看来(或惯性系中)，物体处于匀速直线运动状态或静止状态。而物体相对于惯性系而言又是不受力的。(相对的不受力）
　　在惯性系看来，物体处于不受力的保持匀速直线运动或静止状态的惯性状态。这种惯性状态是一种相对的惯性状态。
　　在惯性系中运动状态处于惯性状态的物体，在非惯性系中（看来）就处于非惯性系状态。（在非惯性系中处于惯性状态的物体，在惯性系中处于非惯性状态。）
　　无论惯性系与非惯性系所描述的惯性状态都是物体的受力状态。这与牛顿第一运动定律所说的一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的惯性状态是不同的。这种惯性状态是物体不受外力的惯性状态。（绝对惯性状态）   惯性系中（或非惯性系中）的惯性状态是物体相对不受外力的惯性状态.（相对惯性状态)
　　我们知道非惯性系中也存在惯性状态，例如自由落体系。（读此文前建议先读《惯性与参照系》一文---题外话）

　　惯性与能量
　　物体具有保持静止或匀速直线运动状态的性质，所以力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。物体受力时产生加速度，外力消失不受力时，保持此时匀速直线运动状态不变。物体受力产生加速度时，是在物体原来运动状态的基础上产生加速度的。就是说，物体受力时，物体还在保持着原来的运动状态。力改变的就是物体原来的运动状态。力具有使物体运动状态发生改变的能力。这种能力不影响惯性的存在。物体受力时，不影响惯性的存在。
　　当物体受力时，物体具有保持运动状态的能力，力具有改变物体运动状态的能力，这两种能力的共同作用的结果就是物体在原来运动状态的基础上发生改变，产生加速度。力改变了物体原来的运动状态，力使物体原来的运动状态发生了改变。
　　物体在受外力时，有惯性吗？惯性存在吗？
　　惯性系中的惯性状态是相对惯性状态。这种相对的惯性状态，其实是物体的受力状态。是不是物体受力时，仍具有惯性。这种惯性通过别的参照系(物体)可以观测到。无论物体处于什么状态都具有惯性？物体受力产生加速度时，物体仍具有惯性。  
　　什么是惯性？惯性是什么？
　　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。物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。（现在的惯性定义）   
　　我们发现物体具有保持静止的性质的时候，认为力使物体运动起来，力消失后物体还是保持静止。物体的运动是力的结果。后来发现一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。再后来发现，如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一受到沿着一条直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向。此时，已经发现运动的物体具有保持运动不变的性质。当时得出，运动的物体所以会停下来，是因为受到外力的结果。可能认为物体具有保持匀速直线运动的性质，物体之所以静止是因为受到力的结果。可能认为物体具有保持匀速直线运动的性质与物体具有保持静止的性质是相对立的，不相容的。直到牛顿时候，认为运动的物体保持运动，静止的物体保持静止。力可以使静止的物体运动起来，力可以使运动的物体静止下来。物体具有保持静止的性质，力能使静止的物体运动起来，外力消失时，物体保持此时的匀速直线运动状态不变，而不是再保持静止状态。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)

　　物体本身具有保持速度不变的性质，力具有改变物体速度的能力。