惯性定律中“原来的”三字的解释

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  物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做牛顿第一定律也叫惯性定律。我们对“保持原来的匀速直线运动或静止状态”这句话是如何理解的?“原来的”三个字是如何理解的?
  物体受过外力,外力又消失后,物体具有保持外力消失后运动状态不变的性质。这也是惯性。力的作用不是改变物体的惯性,而是改变物体的运动状态。物体在力的作用下,惯性没有消失或改变。
  物体具有保持静止的性质。静止的物体不会无缘无故的运动起来。静止的物体运动起来一定受到了力。运动的物体具有保持运动不变即匀速直线运动的性质。运动的物体不会无缘无故的停下来。运动的物体不会由某一匀速直线运动状态变为另一匀速直线运动状态。
  物体具有保持静止的性质,同时也有保持匀速直线运动的性质。静止的物体具有保持静止的性质,我们不能说物体没有保持匀速直线运动的性质或说物体保持匀速直线运动的性质不存在;匀速直线运动的物体具有保持匀速直线运动的性质,我们不能说物体没有保持静止的性质或说物体保持静止的性质不存在。 静止的物体(受力)运动起来后(外力消失)时,保持运动的状态不变;运动的物体静止后,保持静止状态不变。
  牛顿第一定律告诉我们, 物体如果没有受到力的作用,物体的运动状态不发生改变。这里的惯性指的是,物体不受力,不曾受力时的情形。物体受过外力,外力又消失后,物体具有保持外力消失后运动状态不变的性质。这也是惯性。由此可以知道,如果物体的运动状态发生了改变,必定要有力作用在物体上。物体运动状态发生改变时,物体具有加速度,所以力是使物体产生加速度的原因。
  通常我们把物体受到外力,外力消失时的情形,按物体不受力,不曾受力时的情形处理了。例如做圆周运动的物体外力消失时,物体保持匀速直线运动。我们说为什么是匀速直线运动呢?因为物体具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质在这里指的是外力消失时原来的匀速直线运动状态不变。虽然我们能给出正确的结果,但对物体的惯性很费解,对物体具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质有些费解。
  物体受力加速(或减速)运动时,惯性表现是什么?物体受外力,外力又消失后,匀速直线运动;若受到力,加速运动;外力暂时消失时,变为又一受到的匀速直线运动;受力时,加速运动。当外力消失非常短时,我们可以认为物体一直受力。物体受力时,物体依然具有惯性,受力过程中,由于物体具有受力的性质,力改变物体的速度,物体的惯性表现为物体把力改变物体的速度也保持下来了,物体保持匀速直线运动。这里的速度是一个变值,随着时间的增长,受到改变,外力消失时,匀速的保持此时的速度匀速直线运动;静止的就保持静止状态。
  从另一个角度我认为,受力时,物体表现出抗性(这里的抗性就是以前我们所说的‘质量是惯性大小的量度’中的惯性 。与‘物体具有保持运动状态不变的性质’相区别)受力时 ,质量大的物体,运动状态越难改变,我们说它的抗性大。质量小的物体,运动状态容易改变,我们说它的抗性小。物体运动状态的改变,除了跟外力有关,还跟物体有关。物体具有抗拒性。抗性有大小。质量的大物体,运动状态难改变,我们说它的抗性大;质量小的物体,运动状态容易改变,我们说它的抗性小。质量是抗性大小的量度。由于物体具有抗性,相同的力在物体上的作用效果不同。物体受力时在力的作用下,力使物体产生加速度;当物体的质量增多,变大时,力使物体产生的加速度变小,力产生的作用效果变小,好像力变小了;当物体的质量减少,变小时,力使物体产生的加速度变大,力产生的作用效果变大,好像力变大了。物体的抗性产生的效果,好像一种力。抗性抗拒的是外力,质量越大抗性越大,抗拒外力的作用越显著,外力产生的作用效果越小,产生的加速度越小。可见,一定质量的物体对应一定的抗性。
  同一物体在不同的力的作用下,产生的作用效果不同,力越大,产生的加速度,好像物体的抗性变小了。力是物体间的相互作用;力是使物体产生加速度的原因;物体受力时产生力;所以物体有加速度时,物体对外产生力。
  受力时,物体的抗性表现出来。物体产生力时,在受力时物体表现出的抗性越大,在此时物体产生的力越大。如果认为在受力时,物体表现出的性质为抗性,站在力的对立面的话,那么产生力时,物体表现出的性质就站在力的这一面,(暂时称)为助性,质量越大,产生的力越大,质量越小,产生的力越小。m代表物体的质量,a代表物体的加速度,那么产生的力(f)为ma=f。
  力是产生加速度的原因,那么加速度和力存在着什么关系呢?研究表明:对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。物体所受的力一定时,加速度和质量存在着什么关系呢?研究表明:在相同的力作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比。总结上面的结果我们得出牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。用数学公式表示就是a=f/m.
  物体同时都是施力物体 ,同时都是受力物体。物体同时施力,同时受力。施力的过程就是受力的过程,受力的过程就是施力的过程。 一般我们说物体受力运动状态发生改变,不说物体产生力,运动状态发生改变。物体产生力时,产生的力与自身的质量成正比,与运动状态改变的大小成正比。(惯性新理解)
  我们做这样的总结:质量是惯性的唯一量度,也就是说在牛顿的经典力学中惯性是不会随时间,空间,运动状态而变化的。物体受力或所受合外力为零时,物体的惯性表现为保持原来的那种运动状态;受外力或所受合外力不为零时,物体的惯性表现为运动状态改变的难易程度。
  
  参考文献:
  ⑴《等效原理的读与想》 人民教育出版社
  ⑵《惯性的解释》北方出版社
  ⑶《优化探究》延边人民出版社
  ⑷《优秀教案》南方出版社
  ⑸《伟人牛顿》人民教育出版社
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