什么是“慣性”

廣西戴氏教育來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 時(shí)間:2021-05-25 15:22:11 點(diǎn)擊：1次

物體在空間里是以慣性狀態(tài)存在的，而在地球上，因?yàn)橛幸Φ拇嬖?，所以每個(gè)物體都是有質(zhì)量的，這個(gè)質(zhì)量的存在就是慣性存在的一個(gè)必要前提，還有一個(gè)必要的前提就是物體的運(yùn)動(dòng)，物體的運(yùn)動(dòng)慣性之間是正比的關(guān)系，以一個(gè)生活的例子來(lái)說(shuō)，就是在高速前進(jìn)的物體的瞬間碰撞力是非常大的，這就是物體在慣性的作用下的一個(gè)結(jié)果。

慣性指的是，具有質(zhì)量的物質(zhì)可以始終處于：

1、靜止

或

2、勻速直線運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)之下，直到有外力來(lái)破壞它。

物體不會(huì)自己莫名其妙的動(dòng)起來(lái)，這種保持靜止不動(dòng)的慣性，是很好理解的，沒(méi)有超出常識(shí)的范疇，超出常識(shí)的范疇的其實(shí)是慣性定律的第二種情況，物體可以始終保持在勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之下，就很不符合常識(shí)，也是讓人覺(jué)得非常費(fèi)解的地方。

畢竟，在地球環(huán)境中，你推一輛車，只要你停止推動(dòng)，很快小車就會(huì)停止下來(lái)，它可不會(huì)因?yàn)槟阃屏怂幌拢褪冀K保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

但實(shí)際上慣性定律的第一條和第二條在本質(zhì)上是一致的，這種一致表現(xiàn)在兩個(gè)方面。

第一：靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不可分辨，它是說(shuō)在一個(gè)密閉的環(huán)境中，我們無(wú)法感知自己是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)。

第二：改變靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都需要消耗能量，消耗力其實(shí)就是消耗能量。

因?yàn)槟芰渴睾?，所以物質(zhì)具有慣性。

由于牛頓那時(shí)候還不知道能量守恒定律，所以他簡(jiǎn)單地把慣性定義為物質(zhì)的一種固有屬性，并沒(méi)有解釋為什么物質(zhì)具有慣性。但現(xiàn)在我們可以用能量守恒來(lái)理解為什么物質(zhì)具有慣性。

我們這個(gè)世界是一個(gè)能量守恒的世界，這個(gè)道理伽利略和牛頓在想出慣性定律的時(shí)候其實(shí)還不知道，但現(xiàn)在我們很清楚的知道，我們這個(gè)世界是能量守恒的世界。

什么是能量守恒呢?

它的意思是，能量既不能憑空產(chǎn)生也不能憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，常見(jiàn)的能量形式包括：機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能、核能等等。

靜止的物體突然動(dòng)起來(lái)，在這兩個(gè)不同的狀態(tài)之間，它們的能量是有差別的，很顯然運(yùn)動(dòng)中的物體具有更高的能量。既然能量守恒，那就意味著必須得有能量的輸入，靜止的物體才能動(dòng)起來(lái)，這很符合我們的常識(shí)。如果靜止的物體不需要任何能量的輸入就能自己動(dòng)起來(lái)，那這世界就太美好了。

但這里要提醒大家注意，在化學(xué)反應(yīng)中，靜止的液體看起來(lái)好像是在沒(méi)有外力的作用下就自己動(dòng)起來(lái)，但那是化學(xué)反應(yīng)釋放出了能量，這就像靜止的一瓶可樂(lè)，在您擰開(kāi)蓋子后，里面的液體沖天而起，這并不違背慣性定律，因?yàn)榭蓸?lè)里的高壓二氧化碳從高壓到常壓就是在釋放能量，所以能量才是我們理解慣性定律的關(guān)鍵，而不是力，力只是一種表象。

反之，運(yùn)動(dòng)中的物體如果停止下來(lái)或者減速或者加速，都涉及到能量的變化。如果能量變多了，那就需要輸入能量，如果能量變少了，那就必須有一個(gè)能量去向的解釋，能量去哪里了?對(duì)于，有摩擦力的地面來(lái)說(shuō)，物體的動(dòng)能最終都變成了熱能，伴隨著能量的釋放，運(yùn)動(dòng)中的物體才會(huì)停下來(lái)，能量釋放得越慢，運(yùn)動(dòng)中的物體能夠運(yùn)動(dòng)的距離也就越遠(yuǎn)，來(lái)看看冰壺運(yùn)動(dòng)。

在打冰壺這項(xiàng)游戲中，有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員負(fù)責(zé)給冰壺開(kāi)路，她們不斷地打磨冰面，就是想讓冰面更平滑一些，這樣冰壺的動(dòng)能就能更慢的釋放，可以運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)，保持的速度就越快。當(dāng)然，冰壺運(yùn)動(dòng)對(duì)規(guī)則不是簡(jiǎn)單的看誰(shuí)的冰壺運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)，而是要恰好讓冰壺停在得分圈里，這樣就提高了游戲的難度，否則只需要蠻力擊打就行。