浅谈惯性与惯性定律

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摘 要：惯性及惯性定律不仅是力和运动关系的重要概念和规律，而且它们又与日常生活和生产实际紧密联系，因此，对惯性和惯性定律的正确认识和理解，具有重要的意义。本文提出了新的惯性定义以及惯性定律，在此基础上进一步揭示出了惯性和惯性定律的区别。

关键词：惯性；惯性定律；区别

一、惯性的定义

最早的时候，牛顿将惯性称为内源力，也就是物体自身所具有的抗拒的能力。但这样并不恰当，因为物体的运动状态是什么样取决于物体所受的外力，物体本身并没有产生反抗行为。后来，有人提出惯性定义就是惯性定律，但这样解释也不合理。因为定义是明确概念的判断，而定律是反映规律的判断。之后，又有人定义到：当物体不受外力时保持自己运动状态不变的特性谓之惯性。这样很容易形成一个误解：物体受力时就没有了惯性。之后有人认为：惯性是物体所具有的保持其原来运动状态不变的特性。这种认识同样容易造成相同的误解：物体受力时就没有了惯性。

为了更加准确地描述惯性，我们将惯性定义为：描述物体保持运动状态不变的趋势的特性，把表示惯性强弱的物理量叫做惯性之量，简称惯量，也就是我们所说的惯性。

在这样定义惯性之后，我们可以了解到，当物体所受的合外力为零时，由于物体保持运动状态不变的趋势很强大，使得物体不仅具备了保持运动状态不变的趋势，而且也实际上保持了运动状态的不变。当物体受到的合外力不为零时，物体的运动状态就发生改变，但物体仍具有保持运动状态不变的趋势，只不过由于在合外力的攻势下，这种趋势减弱使得物体不能再保持原来的运动状态了。这种趋势的减弱通过运动状态（包括速度的大小与方向）变化的加快（即加速度）表现了出来。

二、惯性定律的描述

我们认为将牛顿第一定律叫做惯性定律是不恰当的，因为物体不论所受合外力是否为零，物体都会表现出惯性。物体所受合外力为零时，物体的运动规律是牛顿第一定律；物体所受合外力不为零时，物体的运动规律是牛顿第二定律；因此，准确的说，惯性定律是牛顿第一定律和牛顿第二定律。

物体惯性的大小与作用在物体上的合外力的大小成反比，与物体的质量成正比。惯性的方向与作用在物体上合外力的方向相反。从中我们可以了解到两点：

1、 质量与惯性不是同一个概念，质量也不是惯性大小的量度。而惯性则是物体保持运动状态不变的趋势的量度。但质量与惯性也有密切联系，即在同一作用力的作用下，惯性之量与质量成正比。

2、惯性定律和牛顿第一、二定律是同一概念。区别在于惯性定律是从物体保持原有运动状态的程度的角度描述物体运动规律，而牛顿第一、二定律是从物体运动状态改变能力的角度描述物体运动规律。

三、惯性与惯性定律的区别

1、前提条件不同。惯性不受前提条件的限制，任何物体在任何情况下都具有惯性。而惯性定律只有在物体不受外力或受到的是平衡力作用的情况下才能成立。惯性是指一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质，它是物体的固有属性，没有任何条件限制，无论物体处于什么样的运动状态，物体都有惯性。而且只要质量相同惯性就相同，因为质量是量度惯性大小的物体量，质量大，惯性就大；反之，质量小，惯性就小。也就是说，无论在什么情况下，惯性都绝不会消失。惯性是物体固有的一种属性，而不是力。当物体不受力或所受外力的合力为零时，惯性表现为物体保持其运动状态不变，即保持静止或匀速自线运动；当物体所受外力或所受外力的合力不为零时，惯性就表现为外力改变物体运动状态的难易程度。

2、描述的内容不同。惯性描述的是物体具有的一种性质，而惯性定律描述的是物体不受外力作用时应遵守的物理定律。惯性定律又叫牛顿第一定律，它指一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速自线运动状态或静止状态。这条定律说明两个问题：第一、它正确地说明了力和运动的关系，物体的运动并不需要力去维持，原来是静止的物体，不受力作用，它将仍然静止；原来是运动的物体，不受力作用，它将仍然保持原来的运动快慢朝原有方向运动。只有当物体的运动状态发生改变时，才需要力的作用。也就是说，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。第二、惯性定律是指物体不受力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态的一种规律，有明确的因果关系。

3、两者属于不同的范畴。惯性是物理概念，而惯性定律是动力学定律。惯性定律是一种规律，有条件的限制；而惯性是一种性质，没有条件的限制。它们是完全不同的两个概念。

在物理的学习中，很多同学对惯性与惯性定律的学习感到困难，原因是把两物理概念混为一谈，不加区别所致，这是非常不可取的。这两个物理概念是有很大区别的，因此，我们在物理的学习过程中，要仔细分析概念，对概念进行深刻地理解，要将易混淆的概念辨别清楚，在此基础上进一步学习，才能达到事半功倍的效果。只有这样，学习物理才会带给我们更多的乐趣。（作者单位：山西省长治卫生学校）

参考文献：

[1] 师教民，董靖峰，刘荣江.惯性与惯性定律[J].石家庄大学学报，1999，3

[2] 戴国平.浅议惯性与惯性定律[J].科教文汇（上旬刊），2007，2