文试图证:种惯性定义量度方法间存着法解决矛盾该定义够准确实实孤立物体应动量度惯性
牛顿第定律说明:受外力受合外力零时物体保持身原运动状态通常称惯性定律然惯性定律应先解什惯性惯性认识深刻程度决定着总结惯性定律正确程度通常样解释:物体保持原运动状态属性称惯性量度惯性呢?通常物体质量m量度惯性样量度结果:物体质量越惯性越反越质量决定惯性唯素惯性定律解释物体受力时然会运动现象亚里士德动力学前进步方验认识相符例高速运动汽车刹车制动较困难需出较长段距离车停住现象解释惯性太易停车问:辆汽车果速度慢停止运动容易什原呢?惯性变呢?显然车子质量未改变理说惯性应改变然认惯性变种法?质量量度惯性唯标准概念相违背究竟谁谁非呢?然实际相符合法正确现象爱斯坦早察觉物理学进化书中写:典力学中定物体抗力总变仅物体质量决定相中仅静止质量关速度关速度接光速时抗力便成限 写:假两物体相静止质量较动外力作抗力较强 强调指出:少动阻止运动作重量质量起作样
爱斯坦首次提出动决定物体惯性观点意义重符合常识认识生活验爱斯坦惯性定性没列出数学表达式惯性定量
究竞什惯性该样定量呢?量学观点:惯性物体动
孤立物体惯性=物体身动
I=12mv2 (1)
式(1)中I孤立物体惯性等物体动(1)式中出决定惯性物体质量外物体速度
v说质量速度二者均决定着物体惯性速度确定时质量m物体动起停止运动容易 样 质量m确定速度v越高物体停越容易质量速度均决定物体惯性必少素
时甚会遇质量高速度运动物体停止运动质量低速度运动物体停止运动更困难情况质量高速度运动物体惯性(动)质量低速度运动物体惯性(动)例子弹没鸡蛋重高速飞行子弹停止运动低速抛出鸡蛋停止运动困难显然子弹惯性鸡蛋惯性缘果二者速度相鸡蛋惯性例足说明惯性质量量度应动量度
量学物体动作惯性动量度物体惯性样做更便解释物体运动原典物理学中物体质量作惯性做法妥典物理学惯性定义说明物体质量惯性定义:物体保持原运动状态属性称物体惯性物体具保持原运动状态属性具惯性惯性根破运动状态难易程度决定究竞种物体原运动状态容易破恐怕易说清楚孤立物体质量原运动状态难破施加点量样切物体具相惯性原运动状态样极易破显然样定义惯性确切许坚持典理观点者会说运动状态改变显著程度外回事毕竟证明原运动状态未破说明典理惯性定义说够明确够准确
质量量度物体惯性时会出现法解释相矛盾情况例面种情况:
(1)质量相物体惯性定相
(2)惯性相物体质量定相
(3)质量物体惯性时超质量物体惯性
(4)质量物体惯性时质量物体惯性
述惯性现象质量标准衡量法解释典理身找原方面典理缺陷质量量度物体惯性正确质量等惯性两性质完全物理量物体惯性质量量度
前面讲物体惯性身具动应动量度物体惯性观点解释生活中遇惯性现象更方便更容易物体停止运动必须做功抵消(消耗)掉动迫物体停止运动否直运动动量度物体惯性实际情况相符重视物体质量作重视物体速度作质量速度忽视旧惯性定义忽视速度作正确反映客观实际
解惯性实质该样定义呢?惯性定义应:迫物体停止运动做功(消耗量)物体惯性谓停止运动般易理解速度等零实际应相速度零运动速度零时物体惯性零惯性实质动说物体惯性物体动认清点非常重动量度取代惯性许会更
质量相速度物体惯性影响更更显著公式I12mv2 知物体惯性质量m成正速度方成正显然速度物体惯性影响更惯性确定速度方物体质量成反公式(1)写:
2I=mv2
v22Im (2)
物体运动状态改变仅速度方改变该物体身动改变动种量单位功单位相J含义:果改变物体运动状态必须做功说物体果做功(进行量交换)该物体保持原静止匀速直线运动状态量学观点惯性定律描述量学强调物体做功功含义:仅物体施力需力方段位移事实汽车刹车时仅需施力问题需做功时车制动器会发热车轮停转会出段距离路面车轮间摩擦力f距离S积等克服汽车惯性做功假设汽车速度50kmh刹车距离10m100kmh行驶时刹车距离少呢?正确回答:40m公式(f·S12mv2)求公式左端f·S路面车摩擦功公式右端12mv2汽车动汽车惯性事实说明早已生活验中认识惯性物体动改变物体运动状态需物体施力早已印入脑形成牢固认识需力方移动段距离忽视正忽视果忽视位移位移方等忽略物体做功样会动力学观点研究解释物体运动原状态二者区表面起实际导致完全结果
结束语: 教材结构原部分基础物理课程均先讲动力学然讲量学(功)文述问题然简单容易部分教师忽视实部分工科学生言普通物理作门基础课重容通容学学生掌握丰富科学思维方式教学中文类似问题稍加点深入探讨时会收事半功倍教学效果
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