慣性力的研究-論文.pdf

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1、管理學(xué)家2014.2慣性力的研究趙媛媛/遼寧省葫蘆島市第一職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校，遼寧葫蘆島125000【摘要】物理學(xué)中有各種性質(zhì)的力有真實的力，也有非真實的力，例如慣性離心力、科氏力等慣性力，因為這種“慣性力”沒有產(chǎn)生力的真實效應(yīng)。真實力與非真實力之所以界線不清，易混淆，原因在于牛頓定律表述上的不嚴(yán)格，需要我們進行研究?！娟P(guān)鍵詞】慣性力；廣義牛頓第一定律；參考系；質(zhì)心系力是物體間的相互作用，是物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)變化的原為廣義牛頓定律。因。從力效應(yīng)的真實性可以判定，力是真實的。物理學(xué)中有各種廣義牛頓第一定律表述為：物體總保持原來運動狀態(tài)，直至有性質(zhì)的力：引力、彈力、摩擦力、電磁力、分子力等等

2、，這些外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這種原來運動狀態(tài)的加速度叫“慣都是真實力。但也有非真實的力，例如慣性離心力、科氏力等慣性加速度”。性力，因為這種“慣性力”沒有產(chǎn)生力的真實效應(yīng)。為什么會出廣義牛頓第二定律表述為：物體相對于慣性加速度的加速度增現(xiàn)“慣性力”這一非真實力概念，并且在一些人看來它是真實的，量與物體所受的外力成正比，與其質(zhì)量成反比，增量的方向與外力甚至也有人猜測：慣性力是一種引力。真實力與非真實力之所以界方向一致。用公式表示即：線不清，易混淆，原因在于牛頓定律表述上的不嚴(yán)格，下面我們F=m（a—a0）⑶就開始研究它。在非慣性系中，牛頓運動定律不適用，但是也可以假想，在一、慣性力與廣

3、義牛頓第一定律非慣性系中，除了物體相互作用所引起的力以外，還有一種由于非牛頓第一定律的一般表述是這樣的：物體總保持勻速直線運動慣性系而引起的力---慣性力，這樣就能在形式上運用牛頓運動定或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。即力是使物體律了。慣性力沒有真正施力者，所以也就沒有反作用力。產(chǎn)生加速度的原因。據(jù)此，很容易得出這樣一個推論：力的存在二、變速平動參考系中的慣性力是相對的，因為運動狀態(tài)是相對的，一個物體相對某一參照物做勻我們先來看下面這道例題。例如，在一列以加速度a作直線運0速運動，似乎不受力的作用，同一物體的運動相對另一參照物又做動的火車車廂內(nèi)，有一個質(zhì)量為m的小球放在光滑的

4、桌面上(如圖3-加速運動，似乎又受力的作用。于是人們開始懷疑力的真實性問2-1所示)。這時，如果選地面為參考系，得出的結(jié)論是：小球上題，力是真實的存在還是我們的虛幻？但是，力確實是不以人的意的合外力等于零，小球保持靜止?fàn)顟B(tài)，符合牛頓運動定律。如果志為轉(zhuǎn)移的客觀實在。這說明牛頓第一定律的表述存在問題。取車廂為參考系，這個小球雖然所受合外力為零，但具有加速度-牛頓第一定律應(yīng)該改述為：物體總保持原來運動狀態(tài)，直至有a0，所以，對于車廂這個參考系來說，牛頓運動定律并不成立。外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這種表述適用于任何參照系，因（圖３－２－１）此，不妨把它叫做廣義牛頓第一定律。廣義牛頓第一定律中的

5、“原如果在車廂參考系中，設(shè)想在小球上來運動狀態(tài)”既可能是勻速運動或靜止?fàn)顟B(tài)，也可能是某種加速運有一個大小等于ma，方向和a相反的力作00動狀態(tài)，這取決于所選的參照系。物體的這種不受外力時具有保持用著，那么小球的運動仍然可以用牛頓第二原來勻速或加速運動狀態(tài)的性質(zhì)可叫做物體的“廣義慣性”。而物定律來描述，這個假設(shè)作用在小球上的力就體在不受外力時的原來運動狀態(tài)的加速度，在此可把它叫做“慣性是慣性力。以F表示慣性力，則有F=-ma（１）000加速度”。若把慣性力一并考慮，非慣性系中仍然可借用牛頓運動方程的根據(jù)廣義牛頓第一定律，物體不受外力的作用既可能做勻速數(shù)學(xué)表示式，即F+F=ma′（２）0運動，

6、也可能做加速運動；物體受外力的作用，既可能做加速運式中a′是物體相對于非慣性系的加速度，F(xiàn)是物體所受的實際動也可能做勻速運動。物體受力或不受力時究竟做何種運動，取決的合外力，F(xiàn)是慣性力。0于所選的參照物（系）。因此，“力是使物體產(chǎn)生加速度的原因”如果我們問，在車廂參考系中是什么物體對小球施加慣性力呢？這一說法是錯誤的，這種說法正是產(chǎn)生非真實“慣性力”的理論沒有！找不到！沒有施力者就談不到相互作用，也就談不上反作用基礎(chǔ)。力，慣性力只有使物體產(chǎn)生加速度的效果，而不具備“力是物體從現(xiàn)有的力學(xué)實驗和牛頓定律可以推出：物體相對“慣性加速間的相互作用”這一特性，在這個意義上我們說慣性力是“假想度”的加

7、速度增量，與作用在物體上的外力成正比，與其質(zhì)量成力”，以便和我們過去學(xué)過的“真實力”加以區(qū)別。我們在“假反比，增量的方向與外力方向一致。如果用a0表示慣性加速度矢想力”和“真實力”上打引號，是因為這只是牛頓力學(xué)的說法，量，a表示受力后的加速度矢量，F(xiàn)表示外力矢量，則：F=m（a在廣義相對論的理論中，這種說法就不那么絕對了?！猘0）⑴三、轉(zhuǎn)動參考系中的慣性力這一關(guān)系適用于所有的參照系，只是在不同的參照系里慣性加看這道例題：