浅谈惯性定律的理解

2015-08-15 00:53鲍生林
新课程(下) 2015年8期
关键词:参照系牛顿惯性

鲍生林

(青海省民和县第一中学)

对牛顿第一运动定律即惯性定律的物理意义,有些学生往往认识不足,很容易产生一些误解,以为牛顿第一运动定律定义了惯性和力,它是牛顿第二运动定律的特例,并无重要意义。其实,牛顿第一运动定律即惯性定律不仅是一条独立的物理定律,而且还是整个动力学的出发点,对它不做深刻的研究,就不能真正懂得整个牛顿力学体系。

一、牛顿第一运动定律即惯性定律仅给出力的定性的定义

牛顿第一运动定律即惯性定律,最早见诸于牛顿的名著《自然哲学的数学原理》一书,可译成:“每个物体继续保持其静止或沿一直线做等速运动的状态,除非有力加于其上迫使它改变这种状态。”这里给出的力的定义是定性的,不能看作是给力下了确切的定义。真正明确的,定量的力的定义是由牛顿第二运动定律给出的,力是产生加速度的原因。

二、牛顿第一运动定律即惯性定律没有定义惯性

认为牛顿第一运动定律即惯性定律定义了惯性的说法是不妥当的,所谓惯性即物体有保持静止或匀速直线运动的特性,是物体具有的一种本质属性,它与物体运动状态是否发生变化无关,可见惯性定律并不是用来解释物体这一具体属性的,只能说惯性定律给出了惯性这一概念,不能说是定义了惯性这个客观属性。

三、牛顿第一运动定律即惯性定律是一条独立的物理定律

把牛顿第一运动定律即惯性定律看做是牛顿第二运动定律的特例,这是一种似是而非的看法,是没有看到惯性定律也是一条重要力学定律的缘故。惯性定律首先揭示了维持物体运动的原因是物体的惯性,这就不是牛顿第二运动定律所能替代的。其次,惯性定律确定了运动定律在其中完全成立的参照系即惯性参照系。如果不是由第一运动定律建立了惯性系。那就无法正确表述其他运动定律。可见,惯性定律是一条重要的独立的物理学定律。

四、牛顿第一定律是一条客观规律

这一规律说明了物体具有惯性的性质,即原来静止的物体不受力时将保持静止状态,原来运动的物体将保持匀速直线运动状态,所以当没有外力改变物体运动状态时,物体将保持原来的运动状态。因此惯性是物体具有的一种性质,而牛顿第一定律是物体不受力时遵循的一条客观规律。

对于牛顿第一运动定律即惯性定律,我们可以概括地说,它是力学,也是整个物理学的出发点,它归纳了伽利略等人的科学成果并升华到理论高度,给出了力的定性定义、惯性概念和定义了惯性参照系。惯性定律不能通过其他物理定律或某个具体实验来获得,它是一条具有独立意义的重要定律。

余安军.浅谈惯性与惯性定律的教学.科学咨询,2012(31).

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