慣性與慣性狀態

慣性與慣性狀態

　　我們有時候認為牛頓運動定律是建立在絕對慣性系之上的，是這樣嗎？什么是慣性系？如何找到慣性系?所有的參照系都是平等的嗎？
　　一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。這就是牛頓第一定律。
　　牛頓第一定律描述的是物體不受外力的狀態。(理想化的狀態)
　　任何物體都和周圍的物體有相互作用，不受外力的物體是不存在的。通常，我們選擇參照系（無論慣性系或非慣性系）描述物體的運動狀態都是受力狀態。
　　物體具有慣性與物體處于慣性狀態的區別
　　一切物體都具有慣性。無論處于什么狀態，都具有慣性。慣性是物體一種性質；慣性狀態（指的是）包括靜止狀態和勻速直線運動狀態，物體不受外力狀態為慣性狀態。
　　物體的受力狀態，在慣性系看來(或慣性系中)，物體處于勻速直線運動狀態或靜止狀態。而物體相對于慣性系而言又是不受力的。(相對的不受力）
　　在慣性系看來，物體處于不受力的保持勻速直線運動或靜止狀態的慣性狀態。這種慣性狀態是一種相對的慣性狀態。
　　在慣性系中運動狀態處于慣性狀態的物體，在非慣性系中（看來）就處于非慣性系狀態。（在非慣性系中處于慣性狀態的物體，在慣性系中處于非慣性狀態。）
　　無論慣性系與非慣性系所描述的慣性狀態都是物體的受力狀態。這與牛頓第一運動定律所說的一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的慣性狀態是不同的。這種慣性狀態是物體不受外力的慣性狀態。（絕對慣性狀態）   慣性系中（或非慣性系中）的慣性狀態是物體相對不受外力的慣性狀態.（相對慣性狀態)
　　我們知道非慣性系中也存在慣性狀態，例如自由落體系。（讀此文前建議先讀《慣性與參照系》一文---題外話）
　　慣性與能量
　　物體具有保持靜止或勻速直線運動狀態的性質，所以力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。物體受力時產生加速度，外力消失不受力時，保持此時勻速直線運動狀態不變。物體受力產生加速度時，是在物體原來運動狀態的基礎上產生加速度的。就是說，物體受力時，物體還在保持著原來的運動狀態。力改變的就是物體原來的運動狀態。力具有使物體運動狀態發生改變的能力。這種能力不影響慣性的存在。物體受力時，不影響慣性的存在。
　　當物體受力時，物體具有保持運動狀態的能力，力具有改變物體運動狀態的能力，這兩種能力的共同作用的結果就是物體在原來運動狀態的基礎上發生改變，產生加速度。力改變了物體原來的運動狀態，力使物體原來的運動狀態發生了改變。
　　物體在受外力時，有慣性嗎？慣性存在嗎？
　　慣性系中的慣性狀態是相對慣性狀態。這種相對的慣性狀態，其實是物體的受力狀態。是不是物體受力時，仍具有慣性。這種慣性通過別的參照系(物體)可以觀測到。無論物體處于什么狀態都具有慣性？物體受力產生加速度時，物體仍具有慣性。  
　　什么是慣性？慣性是什么？
　　一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
　　這就是牛頓第一定律。物體的這種保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性。（現在的慣性定義）   
　　我們發現物體具有保持靜止的性質的時候，認為力使物體運動起來，力消失后物體還是保持靜止。物體的運動是力的結果。后來發現一旦物體具有某一速度，物體將保持這個速度繼續運動下去。再后來發現，如果沒有其他原因，運動的物體將繼續以同一受到沿著一條直線運動，即不會停下來，也不會偏離原來的方向。此時，已經發現運動的物體具有保持運動不變的性質。當時得出，運動的物體所以會停下來，是因為受到外力的結果。可能認為物體具有保持勻速直線運動的性質，物體之所以靜止是因為受到力的結果�？赡苷J為物體具有保持勻速直線運動的性質與物體具有保持靜止的性質是相對立的，不相容的。直到牛頓時候，認為運動的物體保持運動，靜止的物體保持靜止。力可以使靜止的物體運動起來，力可以使運動的物體靜止下來。物體具有保持靜止的性質，力能使靜止的物體運動起來，外力消失時，物體保持此時的勻速直線運動狀態不變，而不是再保持靜止狀態。一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。（這就是牛頓第一定律)

　　物體本身具有保持速度不變的性質，力具有改變物體速度的能力。
　　靜止的物體具有靜能，運動的物體具有動能。力使物體由靜止變為運動，力使物體由靜能變為動能，能量增加。力使物體由運動變為靜止，力使物體由動能變為靜能，能量減少。力是一種能量。
    力使靜止的物體運動起來，外力消失后，物體不是再保持靜止，而是保持此時的勻速直線運動狀態。靜止的物體保持靜止。---就是說，物體本身具有保持能量（不變）的性質。（自身能量）
　　力是物體對物體的作用（力的概念），只要有力發生，就一定要有受力物體和施力物體。物體能受力，物體具有接受力的性質，物體具有接受能量的性質。物體能施力，物體具有施放能量的性質。物體具有改變能量的性質。
　　物體本身具有保持能量不變的性質，同時具有對外施放能量的性質，具有接受能量的性質
　　力做功時與能量 
    質量小的物體運動狀態容易改變，質量大的物體運動狀態難以改變；這是為什么呢？ 運動狀態的改變難易程度 不一樣嗎？為什么不一樣？
    靜止的物體受力產生加速度時，物體做的功與物體有什么關系呢？
    物體由靜能變為動能，能量發生改變。這種能量的改變不是任意的，力一定時，能量的改變與物體的質量成反比；。例如：受力相同，受力時間相同。兩物體質量不同，分別為m1與m2。質量為m1時，物體改變的能量為w1=(ft)2/2m1;質量為m2時，物體能量的改變為w2=(ft)2/2m2.w1/w2=m2/m1.
    在力做功時，物體的能量改變不是任意的。物體吸收的能量，不是任意的，釋放的能量不是任意的。
　　慣性與慣性狀態 
　　任何物體，都保持其靜止狀態，或勻速直線運動狀態，除非施加外力迫使其改變這種狀態。---牛頓第一定律
    受力運動狀態發生改變，外力消失時，物體保持此時的速度勻速直線運動，而不是原來的靜止狀態或勻速直線運動狀；力使物體靜止下來，外力消失時，物體保持靜止狀態。牛頓第一定律（附）
　　相對慣性狀態說明一切參照系都是 平等的。引力場中的慣性系，電磁場中的慣性系。
　　受力時，慣性依然存在。選擇不同的參照系可以看出此時物體的慣性。

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