物理调查报告:惯性在现实生活中有哪些利弊?

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  • 惯性,或物质固有的力,是一种抵抗的现象,它存在于每一物体当中,大小与该物体相当,并尽量使其保持现有的状态,不论是静止状态,或是匀速直线运动状态.

    一个不受任何外力(或者合外力为0)的物体将保持静止或匀速直线运动.一般是指物体不受外力作用时,保持其原有运动状态的属性.惯性现象就是物体保持原来运动状态的一种现象.

    在物理学里,惯性(inertia)是物体抵抗其运动状态被改变的性质.物体的惯性可以用其质量来衡量,质量越大,惯性也越大.艾萨克·牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为:

    惯性,或物质固有的力,是一种抵抗的现象,它存在于每一物体当中,大小与该物体相当,并尽量使其保持现有的状态,不论是静止状态,或是匀速直线运动状态.

    更具体而言,牛顿第一定律表明,存在某些参考系,在其中,不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动.也就是说,从某些参考系观察,假若施加于物体的合外力为零,则物体运动速度的大小与方向恒定.惯性定义为,牛顿第一定律中的物体具有保持原来运动状态的性质.满足牛顿第一定律的参考系,称为惯性参考系.稍后会有关于惯性参考系的更详细论述.

    惯性原理是经典力学的基础原理.很多学者认为惯性原理就是牛顿第一定律.遵守这原理,物体会持续地以现有速度移动,除非有外力迫使改变其速度.

    在地球表面,惯性时常会被摩擦力、空气阻力等等效应掩蔽,从而促使物体的移动速度变得越来越慢(通常最后会变成静止状态).这现象误导了许多古代学者,例如,亚里斯多德认为,在宇宙里,所有物体都有其“自然位置”──处于完美状态的位置,物体会固定不动于其自然位置,只有当外力施加时,物体才会移动.[1]

    定义

    惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.

    惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性.惯性代表了物体运动状态改变的难易程度.惯性的大小只与物体的质量有关.质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小.

    当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止.任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态.

    幻想

    北京有个人,曾提

    出选一个无风的日子,乘坐气球在高空观看大地向东移动,以此来环游世界,这是否可行呢?显然不能,但这又是为什么呢?这就是惯性.当有人乘坐气球离开地球表面时,由于惯性,人和气球仍以地球自转的速度运动着.

    注意

    1、惯性不等同于惯性定律.惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因).

    2、惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”.

    3、惯性是物体固有的一种属性,不能说“获得惯性”.

    例子编辑

    飞镖脱手后继续运动;

    小狗抖动身体,甩掉毛上的水(洗衣机甩干);

    发射卫星所需的推力不但与卫星所受重力和发射的倾角有关,而且还与发射方向和发射地点的纬度有关,按照赤道上某点计算,地球由西向东以460 m/s的速度转动.如果火箭向东发射,就可以利用地球自转的惯性节省推力.随着地球纬度的变化,各处转动的线速度也不一样,地球转动线速度在赤道处最大,而在南北极最小,几乎为零.所以,发射地点的纬度越高,所需火箭推力也越大.在赤道附近顺着地球自转的方向发射最为省力;

    汽车发动机的飞轮提供非做功冲程的动力;

    足球在空中飞行;

    纸飞机离开手以后继续飞行;

    星际探测仪,一经脱离地球引力范围,不需要用发动机就可保持飞行,万有引力提供向心力做匀速圆周运动;

    锤头松了,只要把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上了;

    跳远时利用助跑,使自己跳得更远;

    车启动时,人会向后靠;停止时,向前;向左转,人向右;向右转,人向左(事实上,人一直是相对于地面向前运动,只是因为汽车方向的改变,而使人看起来位置也在变);

    紧急刹车时,人会向前倾;

    用“拍打法”除去衣服上的灰尘;

    用铁锨往锅炉里投煤;

    利用地球自转的惯性节省火箭发射时所需动力;

    子弹离开枪口后还会继续向前运动;

    走路的时脚被树枝等绊住.由于脚下遇到阻力,立即停止运动,而上身则由于惯性继续向前运动,所以会向前倾倒;

    关闭燃气后,铁锅还会继续热一段时间才会逐渐冷却下来,这是热的‘惯性’现象;

    汽车在高速行驶时紧急刹车,不是马上停下来,而是滑行一段距离后停下来;

    洒水枪,水离开枪后还能继续运动;

    投掷铅球时,铅球离开手后继续运动.