惯性力的相关知识

1.惯性力基本介绍内容有哪些

惯性力是指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力。

因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力。它概念的提出是因为在非惯性系[1]中,牛顿运动定律并不适用。

但是为了思维上的方便,可以假象在这个非惯性系中,除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力--惯性力。 例如,当公共汽车刹车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力。

然而只有作用在公交车的刹车以及轮胎上的摩擦力使车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象。 惯性力的引入是牛顿力学的一大耻辱,它是为了弥补在非惯性参考系中物体的运动不满足牛顿运动定律而引入的假想力。

设想有一静止的火车,车厢内一光滑桌子上放有一个小球,小球本来是静止的;现在火车开始加速启动,在地面上的人(显然他选用了一个惯性参考系--地面)看来,小球并没有运动,但是在火车上的人看来,小球沿着与火车运动方向相反的方向在运动,且加速度和火车的加速度大小相等,方向相反,对小球进行受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且这两个力在竖直方向上是平衡的,根据牛顿运动定律,小球无论如何都是不会运动起来的,但是事实上车上的确实会看到小球在动。 这是牛顿力学的一个局限。

为了弥补这个缺陷,我们引入了“惯性力”这个概念,在处于非惯性系中的物体上人为地加上一个于该非惯性系数值相等,方向相反的加速度,因为这个“加速度”是由于惯性引起的,所以将引起这个“加速度”的力称为惯性力,这样就可以从形式上解释火车上的人观察到的现象。 这只是为了能在非惯性系里面运用牛顿运动定律研究问题,事实上惯性是物体本身的性质,而不是力。

利用惯性力可以解释为什么变速运动时,阻力小于作用力而反作用力却与作用力相等。

2.惯性力主要指的是什么

中文名惯性力外文名inertialforce别名假想力(fictitiousforce)遵循公式F-ma(m为物体质量)学科分类物理学学科应用建筑工程1定义转动惯性力2惯性力的一种解释3其他相关惯性力的等价描述▪惯性力用途惯性力定义编辑惯性力是指:当物体有加速度时(可以是加速阶段,也可以是减速阶段)时,物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,而此时若以该物体为参考系,并在该参考系上建立坐标系,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上令该物体在坐标系内发生位移,因此称之为惯性力。

3.惯性的相关学习内容

惯性 开放分类: 自然科学、物理学、世界历史、惯性、数理化 惯性原理可以表述为:一个不受任何外力的物体将保持静止或匀速直线运动。

惯性原理是伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》书中发表的,它是作为捍卫日心说的基本论点而提出来的。根据亚里士多德的物理学,保持物体以均速运动的是力的持久作用。

但是伽利略的实验结果证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动,而是相反地每次经过一定时间之后,在速度上就有所增加。物体在任何一点上都继续保有其速度并且被引力加剧。

如果引力能够截断,物体将仍旧以它在那一点上所获得的速度继续运动下去。伽利略在金属球在斜面滚动的实验中观察到,金属球以匀速继续滚过一片光滑的平桌面。

从以上这些观察结果就得到了惯性原理。这个原理阐明物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。

伽利略的惯性原理是近代科学的起点,它摧毁了反对哥白尼的所谓缺乏地球运动的直接证据的借口。而被现代社会所普遍认知的惯性原理,来自于牛顿的《自然哲学的数学原理》(Mathmatical Principles of Natural Philosophy, 1687),定义如下:所有物体都将一直处于静止或者匀速直线运动状态,直到出现施加其上的力改变它的运动状态为止。

牛顿的惯性原理是经典物理学的基础之一,并且对惯性原理的理解也随着现代物理学的发展而出现了改变。对于惯性认识的一个重要进展是惯性与能量的关系。

1905年爱因斯坦发表狭义相 对论,这是一个崭新的物理理论,它统一了力学理论和电磁学理论,带来了时空观的根本变革。爱因斯坦随后证明质能关系,E=mc2,一定的质量对应于一定的能量,反之一定的能量对应一定的质量。

在这里,能量包括了能量的各种形式,突破了上面把某一种形式的能量与惯性联系起来的认识。这样,惯性是能量的属性,能量具有惯性(质量),任何惯性质量都应归因于能量。

作为物理学基本概念和物质的量的质量概念退居次要的地位,如今在近代物理中能量、动量等概念要比质量、力等概念要重要得多。 能量具有惯性拓宽了对于惯性的认识,也拓宽了对于能量的认识。

它带来的重大实用价值就是核能的释放。在裂变反应中,裂变产物的静质量小于裂变前物质的静质量,质量亏损释放出大量裂变能;在聚变反应中,聚变产物的静质量小于聚变前物质的静质量,质量亏损释放出大量的聚变能。

它也使得人们很好地认识许多物理现象,包括涉及物质的全部质量与能量转化的正反粒子对的产生和湮没过程。我们知道,惯性质量是物体惯性的量度,反映物体对加速度的阻抗,而引力质量是物体引力属性的量度,反映物体产生和承受引力的能力。

它们显然是物质的两种完全不同的属性,描述物质两种不同性质的量是否严格相等是一个问题,惯性质量和引力质量相等是一条严格的定律。原来牛顿力学中无法加说明的惯性质量与引力质量相等不再是游离于物理学之外的一个普遍事实,而是成为意义得大的广义相对论的基石。

爱因斯坦找到了这块基石,并由此发展了广义相对,这实在是爱因斯坦独具慧眼、超群绝伦的伟大贡献。 对于惯性的理解要注意以下三点:1.一切物体具有惯性。

2.惯性是物体的固有属性。3.质量是惯性大小唯一的量度。

4.有关力的知识

物体和物体之间的相互作用.人们是通过受力物体发生形变,或受力物体的运动状态发生变化(即产生加速度)等效果来认识力.

力是物体间的相互作用,可见一个物体受到力的作用,必有其施力者,施力者可以通过物体之间直接接触而使受力者受到力的作用,如物体之间由于互相拉、推发生了形变而产生弹力.施力者也可以不通过直接接触而通过“场”使受力者受到力的作用,如地球通过重力场对物体施以重力作用.总之,力的作用是离不开施力者的.这叫力的物质性.对物体进行受力分析时,要特别注意这一点.

力是物体间的互相作用,也就是说有受力者,必有施力者.同时,施力者必然同时受到受力者的力的作用.如果把受力者受到的力叫作用力,则施力者所受到的力便叫反作用力.可见力是成对的,即有作用力必有反作用力.这叫力的相互性.

物体受到力的作用所产生的效果,不但与力的大小有关,还跟力的作用方向作用位置有关.所以,力的大小、方向和作用点(即作用位置))叫力的三要素.力是矢量、力的合成和分解完全遵从矢量平行四边形定则.

总之,力的物质性,力的相互性和力的矢量性是一切真实力的所共同具有的特征.

5.如何在生活中理解惯性力

如,当公共汽车刹车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力。

然而只有作用在公交车的刹车以及轮胎上的摩擦力使车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象。 惯性力的引入是牛顿力学的一大耻辱,它是为了弥补在非惯性参考系中物体的运动不满足牛顿运动定律而引入的假想力。

设想有一静止的火车,车厢内一光滑桌子上放有一个小球,小球本来是静止的;现在火车开始加速启动,在地面上的人(显然他选用了一个惯性参考系--地面)看来,小球并没有运动,但是在火车上的人看来,小球沿着与火车运动方向相反的方向在运动,且加速度和火车的加速度大小相等,方向相反,对小球进行受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且这两个力在竖直方向上是平衡的,根据牛顿运动定律,小球无论如何都是不会运动起来的,但是事实上车上的确实会看到小球在动。 这是牛顿力学的一个局限。

为了弥补这个缺陷,我们引入了“惯性力”这个概念,在处于非惯性系中的物体上人为地加上一个于该非惯性系数值相等,方向相反的加速度,因为这个“加速度”是由于惯性引起的,所以将引起这个“加速度”的力称为惯性力,这样就可以从形式上解释火车上的人观察到的现象。 这只是为了能在非惯性系里面运用牛顿运动定律研究问题,事实上惯性是物体本身的性质,而不是力。

利用惯性力可以解释为什么变速运动时,阻力小于作用力而反作用力却与作用力相等。

惯性力的相关知识

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