APP下载

小论惯性

2019-09-10王基鑫

学习周报·教与学 2019年40期
关键词:存在惯性空间

王基鑫

摘  要:对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法,认为对于惯性要区分:个别研究对象的性质与存在的性质;保持某种状态的性质与改变某种状态的性质;物理学规律的动力学特性与审美性。

关键词:惯性;存在;空间

惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性,本文试从以下几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。

一、惯性表现为周围空间对处于其中的物体的约束

大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?

依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因此,惯性不是被研究物体所独有的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个別特征无关。甚至惯性的存在与个别物体是否存在都无关,这个物体不存在,惯性会在另外一个存在的物体上表现出来。所以,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。

二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关

通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。质量才是反映物体运动状态发生改变的难易程度的物理量。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的性质。惯性只能用存在或不存在去描述,而无大小之分。

三、惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单而美好

而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远做匀速直线运动,惯性就是将存在如此单纯而重复地显现在人们眼前。惯性不是由于个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性)而存在,它也不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基础上分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。

其实,凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教辅资料书,我们来看下面的例子。

惯性有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大等其它因素?略作思考,读者就可判断出是由于制动力和质量及路况等因素。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,路况较差,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,路况较好,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。总之交通事故与惯性没有必然的因果关系。如果没有惯性,那么车辆的状态将不可控,更不用谈“交通事故”了。并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。

世间万物正是由于惯性,保持原来的状态,和谐共处,我们首先认识惯性,然后才能利用惯性,并采用必要手段改变物体状态,从而改造自然为我们服务。

结束语:

所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性,也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则:它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。

参考文献:

[1]王斗勇,江艳芳,唐松战.高中物理学习中的“惯性”分析[J].新课程(中学),2017(12):189.

[2]阳轶军. 高中物理教学中批判性思维培养的研究与实践[D].湖南大学,2018.

[3]邓钧藏.高中物理学习中的“惯性”分析[J].经贸实践,2016(23):227.

猜你喜欢

存在惯性空间
空间是什么?
创享空间
怀疑与存在:米兰?昆德拉《庆祝无意义》
浅析笛卡尔之“上帝”观
无处不在的惯性
对惯性的认识误区
无处不在的惯性
微信圈子的“存在”之痒
QQ空间那点事
2009年高考物理专项训练题三 牛顿运动定律