- 相關(guān)推薦
慣性與參照系
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律，又叫做慣性定律。
物體的這種保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。
假如這里脫離了任何天體的引力，飛船在靠慣性飛行。那么飛船里的人和一切物體都處于‘失重’狀態(tài)，可以飄在空中，從手里松開的任何東西也不會往下落。如果飛船又開動了火箭，以一定的加速度向前飛行，那么飛船里的人又感到有了‘重量’，原來在空中漂浮的東西又紛紛加速下落。如果飛船的加速度等于g=9.8米/秒2 ，那么這些現(xiàn)象就跟飛船停在地面時發(fā)生的一樣。假定飛船里的乘客完cuan聽不到飛船的火箭工作的聲音，他又看不到飛船外的任何物體，他就無法區(qū)分飛船是靜止在地面或是在沒有任何引力的空間做加速飛行。
在描述一個物體的運動時，選另外的物體作為標(biāo)準(zhǔn)。描寫物體的運動，可以考慮研究問題的方便，而任意選擇參照系。在某參照系看來，物體具有慣性，保持慣性運動，在另一參照系看來物體卻在加速運動。那么相對于某參照系，物體以一定的加速度加速運動時，相對于另一參照系看來，物體有可能具有慣性，在保持慣性運動。
物體具有慣性，在加速系（非慣性系）看來，物體以一定的加速度加速運動。在非慣性系看來，以一定的加速度加速運動的物體，在慣性系看來，物體具有慣性。
在慣性系中加速運動的物體，在非慣性系看來，物體具有慣性。例如自由落體運動在自由落體系看來處于慣性狀態(tài)。
物體相對于參照系表現(xiàn)為慣性時，相對于另一參照系（有可能）表現(xiàn)為不是慣性。相對于另一參照系，物體表現(xiàn)為不是慣性時；相對于參照系（有可能）表現(xiàn)為慣性。。
如果物體相對于參照系表現(xiàn)為慣性時，把此時的參照系叫為慣性系，相對于另一參照系（有可能）表現(xiàn)為不是慣性時的參照系叫為非慣性系；，那么在慣性系中物體具有慣性，在非慣性系看來（加速系)物體受到慣性力加速運動；在非慣性系中受慣性力加速運動時，在慣性系看來，物體具有慣性。那么在非慣性系(加速系）看來物體具有慣性時，在慣性系中，物體受到力加速運動。在非慣性系中物體具有慣性指的是什么呢？原來選擇不同的參照系所說的慣性有可能不同。在廣義相對性原理獨特視角中，指出慣性力與力抵消時，物體具有慣性。例如在引力場中自由降落的參考系中，物體受到的慣性力與引力相抵消（就是物體受力產(chǎn)生的加速度與加速系的加速度相同時在加速系看來物體不受力），物體處于慣性狀態(tài)（看不出物體受到慣性力，看不出物體受到引力，在自由落體系看來物體對系統(tǒng)不產(chǎn)生力，沒有處于有加速度的運動狀態(tài)，在自由落體系看來物體不受力，處于慣性狀態(tài)）。在這個自由落體系中，慣性定律很好地成立，一個不受外力作用的物體將保持其原有運動狀態(tài)，這一非慣性系實在是很好的慣性系。
力是物體間的相互作用，有受力物體就有施力物體。物體受力可以分為兩種：一 施力物體與受力物體相接處；二 施力物體與受力物體不相接觸。
飛船里的人又感到有了“重量’’---物體沒受力（在慣性系看來），與受力一樣。
在加速系中物體沒受力，在慣性系中物體受力（例如自由落體系），物體沒受力與受力感覺一樣；那么，在慣性系中物體受力（加速運動）與加速系中沒受力一樣嗎？
施力物體與受力物體不相接觸時，例如引力，在慣性系看來物體受到力，產(chǎn)生加速度；在加速系自由落體系看來物體不受力，對外不產(chǎn)生力，物體保持慣性狀態(tài)。物體明明受到了力，為什么物體不受力呢？受力與沒受力的感覺一樣。那么，物體受力，施力物體與受力物體相接處時，又如何？在慣性系看來，物體受力產(chǎn)生的加速度與加速系的加速度相同時，在加速系看來，物體受力嗎?
力是物體間的相互作用---物體不受力時，對外不產(chǎn)生力。
力是使物體產(chǎn)生加速度的原因---物體的加速度運動時，是受力的一種表現(xiàn)。
施力物體與受力物體處于加速系（非慣性系）中（例如上面的飛船中），由于施力物體與受力物體相接觸，兩者處于同一運動狀態(tài)。受力物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。在加速系看來，施力物體對加速系（例如飛船地板）不產(chǎn)生力，施力物體沒有處于有加速度的運動狀態(tài)，施力物體不受力。施力物體對受力物體產(chǎn)生力嗎？如果產(chǎn)生力，那么受力物體加速運動，在加速系看來受力物體靜止（或勻速直線運動），所以雖然施力物體與受力物體相接處，但在加速系看來施力物體對受力物體不產(chǎn)生力。施力物體與受力物體都處于慣性狀態(tài)。在慣性系看來，施力物體對受力物體產(chǎn)生力，受力物體產(chǎn)生加速度。
物體具有保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。如果其中的勻速直線運動或靜止相對于參照系而言，那么相對于某參照系表現(xiàn)為慣性時，相對于另一參照系有可能表現(xiàn)為不是慣性；相對于另一參照系表現(xiàn)為慣性時，相對于某參照系有可能表現(xiàn)為不是慣性。 《慣性與參照系》的補丁——選擇不同的參照系，所說的慣性有可能不同。
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律。
我們的理解是：原來靜止的物體具有保持靜止的性質(zhì)；原來勻速直線運動的物體具有保持原來勻速直線運動的性質(zhì)；受到外力時，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，產(chǎn)生加速度；外力消失時，物體保持此時的勻速直線運動狀態(tài)不變。
有的書中對慣性的定義是：物體的這種保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。其中“原來的”幾個字容易誤解（不知確切地址，無法通知書編者）。物體受外力一段時間，外力又消失時，物體保持的是沒受力以前原來的勻速直線運動狀態(tài)，還是外力消失時，此時的勻速直線運動狀態(tài)？一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，外力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，物體的速度值增加或減少，外力消失時，保持此時的速度勻速直線運動。
【慣性與參照系】相關(guān)文章：
慣性與慣性狀態(tài)03-12
論慣性03-19
慣性新理解03-12
慣性獨特視角12-20
淺談慣性力03-12
論慣性的本質(zhì)和起源06-14