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详细分析惯性产生的根本原因

  物体真如牛顿第一定律所说固有惯性吗?答案是否定的,下面我们来详细分析一下物体的惯性到底是什么原因产生的。

  我们首先要明确一个客观存在的事实:现时中我们要作用的任何一个静态或匀速运动的物体实际上都已经受到了来自各个方向上的若干成对的方向相反、大小或强度相同的引力或综合引力事先作用着,而且无一例外。当我们突然要去作用任何一个静态或匀速运动的物体时,我们就必须克服事先已经作用在我们想要作用的物体上的所有成对的引力作用才能让物体原来的运动状态发生改变。我们先从从图1、图2中物体F对事先已经受到物体A、物体B、C物体、D物体......等等成对作用着的物体O施加突发的作用的受力进行分析:

  如果我们要对图1中的物体O施加一个由F作用的力,就有两种情况:

  一、物体O在物体A和物体B的连线及其延长线上的受力:

  首先是物体O在物体A和物体B连线之内的受力运动情况,对于已经作用在物体O上的物体A的作用力来说会越来越大,而对于物体B与物体O的作用力来说就是越来越小,F的作用显然打破了原来的平衡或两作用力的大小或比例比例平衡,使物体O受到来自物体A逐渐加强的作用力作用产生加加速而加快速移向物体A,如果物体A和物体B都离物体O较远,物体O与物体A和物体O与物体B的作用力合力会非常小而很难被我们人类目前最先进的工具感知,因此此前的牛顿力学认识误认为是物体固有了“惯性”;如果F是靠近A一侧对物体O施加作用力,则物体O会加速向B靠近,在物体O离物体A和物体B较远的情况下,人类目前最先进的仪器同样无法感知物体A和物体B对物体O的综合作用力。只有物体O离物体A或B足够近时人类的科学仪器才能感知。无论怎样,物体O在没有突发力F的作用时,物体A与物体B的合力才是保持物体O运动状态的根本原因。

  其次是物体A和物体B连线之延长线上的受力运动情况,我们还应该注意的一点,物体O并非一直加速下去,当物体加速运动物体A和物体B延长线上后就会作加速地减速的运动。如果物体A与物体B都与物体O离得太远,我们人类的最先进仪器也未必能够有效感知其客观存在的合力。但是物体却必定会在这种很难感知的合力作用下保持加速或减速运动。

  通过以上简单的作用力的分析:在两个物体组成的物理环境中无论怎样,物体O在没有突发力F的作用时,物体A与物体B的合力都是保持物体O加速地加速运动或加速地减速运动,物体A和物体B与物体O相隔越远,人类的各种感知器官或感知仪器都很难觉察物体A和物体B组成的物理环境对物体O的全力差异,因此,这种合力差异被牛顿力学误认为是物体固有的“惯性”了。

  二、当物体O离开物体A和物体B的连线及其延长线时的受力运动情况:

  首先当物体O在物体A和物体B的连线的重线上的运动情况。物体O在垂直于物体A和物体B的连线上方向向外时先是加速地做减速运动的,达到一定的距离后就开始减速地做减速运动;反之,物体O可能就是先加速地加速靠近物体A和物体B的连线,达到一定距离后就会减速地做加速运动直到物体A和物体B的连线上为止,然后继续前述的运动。

  其次是物体O在物体A和物体B连线的延长线的垂直线上运动的情况。物体O在物体A和物体B连线的延长线的垂直线上的运动是:物体O向外一直是加速地做减速运动,向内是加速地做加速运动

  以上谈到了加速地做加速运动、加速地做减速运动、减速地做加速运动、减速地做减速运动并非牛顿力学中的均衡力下的加速运动或减速运动,而是现实中无级变化的万有引力下的加速运动和减速运动。这一点需要有充分的认识才能正确理解“加速地做加速运动、加速地做减速运动、减速地做加速运动、减速地做减速运动”而有效识别“惯性”产生的根本原因。

  图2是由更多的物体ABCD组成的更为复杂的物理环境下物体O的受力,这种情况下我们可以将过物体O画任意一直线将两侧物体看成一个整体物体来进行分析,将每一侧的物体都以其质心为分析质点物体A和物体B来看待或近似等效,最终的结果也无非是用图1所分析出来的结果。物体O的惯性或运动状态总是由各种物理环境所决定的。只是我们身处一个较大的物理环境时很难发现和测定物体产生惯性的根本原因和其合力而已。

  发现了产生惯性的相关的问题我们就一定能够想出有效的办法来测定物体在相关的物理环境中到底受到了一些什么样的主要作用力,惯性强度显然与物理环境有着直接而且是唯一的关系,是不可否定的客观存在的物理概念或物理量。

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