生活中,我们常常会听说惯性(xing)这个词,那么究竟什么是惯性呢?下面这个故事会给(gei)我们一点启发。
惯性是个什么东西
魔术师站在台上,请了一位观众上(shang)去作见证。桌子上放着一堆装水的杯子(zi),杯子下面铺着一(yi)张桌布。魔术师请观(guan)众睁大眼睛,然后(hou)猛地抽出了桌布,没错那(na)些杯子不仅没有(you)倒,而是一个个原封不(bu)动地呆在那里,似乎被看不见的(de)“胶水”粘住了!
其实(shi),那根本不是什么胶水,也不是什(shi)么魔法,而是因为物体具有(you)惯性,所以才会(hui)出现这种情况。那(na)么究竟什么是惯(guan)性呢?物体保持其(qi)原来运动状态的性质就是惯性。而(er)一切物体在没有受到外力作用的时(shi)候,总能保持匀速直线运动状态或者静(jing)止状态,除非有外力(li)迫使它改变这种状态,这就是惯性定律,也是前面提到的牛(niu)顿第一定律。
惯性就像物体内的一双手(shou),在外力试图改变物体状态时,它总是尽力抓住物体,让它(ta)保持原来的状态,直到最终败下阵(zhen)来。
桌布(bu)被抽出而杯子没有动,这就是惯性(xing)使杯子继续保持静止的。我们身边的(de)一切物体,包括我们自(zi)己在内,都具有惯性,这听起来很不可(ke)思议,但是确实(shi)真真切切存在于我们身边的(de)物理知识。
比如,当我(wo)们坐车的时候,当汽车向左拐的时(shi)候,我们的身体向右倾就是因为惯性。此时随着车的运动,我们的脚已经有了向左转的趋势,但(dan)是上半身依然保持着原来的状态,所以相对于车来说,我们的身体就(jiu)会向右倾斜。
说到这里(li),你是不是想到了平时被绊倒的经历,也是惯性在搞鬼哦!不过,你可不要(yao)埋怨惯性,因为(wei)它虽然有时会让你摔跟头。但它同(tong)时也能让你把铅球扔得更远,让纸飞机飞得更(geng)远……实际上,惯性的作用非常大,从(cong)汪汪乱叫的小狗到宇宙飞船,大家都离(li)不开惯性呢!
火车上起跳后(hou)的落点如果你在火(huo)车车厢里用力往上跳,你猜你最终(zhong)会落在哪里?有的人可能会觉得落下(xia)后,应该落在比原先所站之处向后的(de)地方,因为车厢往前运动着(zhe),而人的却没有向前(qian)运动。
事实上,你站在哪里,就会落在(zai)哪里。因为车厢虽然往前运动(dong),但是人在惯性的作用下,也(ye)会跟着往前运动,人往前(qian)运动的速度就是(shi)火车运行的速度。那么,无论人站在车(che)厢的哪个部位往上跳,都(dou)会落在原地。
挖出惯性的小(xiao)秘密“惯性”是物理学中很常见(jian)的一个名词,但是它也是最难理(li)解的名词之一。一遇到难解的词(ci)语,人们总会陷入这样那样的误区(qu)中。有关惯性的误区主要有(you)以下几个:
1运(yun)动的物体有惯性,静止的物体没(mei)有惯性。这种观点是错(cuo)误的。实际上,所有物体,无论处(chu)于什么状态、什么时间都具(ju)有惯性。其实这也很容易理解,运动的(de)物体保持运动,也就是反抗静止,这是一种惯性。同样地,静止的物体保持静止状态,抵抗运动(dong),也是惯性。
2速度大(da)的物体惯性大。运动速度大的(de)汽车比速度小的汽车更(geng)难立即停下来,所以人们觉得速(su)度大的物体惯性大。如果这(zhe)个结论成立的话,那么我们可以推测“速度小的物体惯性小,速度为零的(de)物体没有惯性”,显然这和上面所说(shuo)的“所有物体都具有惯性”的(de)说法相矛盾。
3“惯性”就是“惯(guan)性定律”。惯性定律就是“牛顿第一定(ding)律”,它是说任何物体都(dou)具有保持其运动状态不变(bian)的属性——惯性;在不受(shou)任何外力作用的情况(kuang)下,一个物体总能保持(chi)匀速直线运动状(zhuang)态或静止状态,直到有作用在它身上的(de)外力迫使它改变这(zhe)种状态为止。因此惯性不过是(shi)物体本身固有的一种属性,它(ta)跟物体受不受外力无关。
4惯性是一种特殊的力。运动(dong)中的汽车关闭发动机后(hou),仍会向前行驶一小(xiao)段距离。有些人认为是惯性力使车能(neng)继续前行。因为物(wu)体的运动需要力来维持。事实上(shang),如果物体所受的所有外力突然同(tong)一时间消失,物体(ti)不会停下来,而是会以(yi)外力消失时的速(su)度继续做匀速直线运动,这就是惯(guan)性的作用。这时候,已经没有力作用(yong)在车子上,当然也就(jiu)不存在“惯性力(li)”的说法。
分(fen)辨清楚惯性与其(qi)他物理概念之间的区别之后,相信我们就不会说出“受到惯性力”或(huo)者“惯性消失了”之类不com科学的话了。