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动力学新论

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摘要:创新带动社会进步,千百年来,辛勤的人们就是通过不断的认知、否定再认知的过程,来完善自我对自然和社会的了解,并在此基础上创造出无限的社会财富。物质世界是变化发展的,从来没有永恒的定理或者真理。在社会不断发展的过程中,我们要根据客观事实,大胆地去尝试在原有定理的基础上,提出自己的见解,并付出实际行动去证明自己的观点。

关键词:动力学新论;牛顿定律;物理学

中图分类号:O31 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)23-0144-05

牛顿定律是我们大家都非常熟悉的一个定律。虽然它经过了几百年,又得到许多人的认可,但它的理论认识只停留在事物的表面,比如:就牛顿运动第一定律来说,一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变。那物体为什么会保持不同速度的匀速直线运动或静止状态呢?是因为不再受到外力了吗?不是,因为不受外力根本就产生不了任何一个匀速直线运动的速度和方向;而匀速直线运动是有速度和方向的,那是什么原因产生了这些不同速度的匀速直线运动呢?实践证明:产生这些不同速度的匀速直线运动是在不受外力之前、受外力时产生的。当时你给受力物体加多少力时,受力物体的动力就会增长多少,运动速度就会加快多少;减多少力时,受力物体的动力就会减小多少,运动速度就会减慢多少;不加不减力时,受力物体的动力就不会再产生增减,物体就会凭借此力保持此速此向。所以匀速直线运动不是物体本身固有的一种自然属性、惯性,它是随力的大小不断改变的一种量度。

那为什么牛顿当时就认定:当物体不受外力时就等于受力物体没有力;受力物体的动力也不会因外加减力的传递时间而产生增减呢?

这个问题还要从两千多年前说起,当时亚里士多德提出:力是两物体相互作用,直到十七世纪牛顿又提出;两物体相互的一对力总是大小相等、而方向相反,并作用在一条直线上。正因为如此:牛顿才认为:当不给受力物体外加减力时,两物体就不再相互作用了,也就等于受力物体没有力;它之所以运动是因为物体本身固有的一种自然属性、惯性;受力物体的动力也不会因外加减力的传递时间而产生增减,因为它们之间的一对力总是大小相等、而方向相反,并作用在一条直线上。

在两千多年前:物质与能量之间的认识不是很清楚,物质、物体内的能量与能量之间的转化、传递容易被物体的表面所代替,就像物体相互能产生光、电、热、力、声音等等能量一样,从表面上看,它们都是两物体相互作用的结果,实际上是这些能量在物体、物质之间发生转化与传递,只不过它们都储藏于物体、物质之中,都需要物体、物质相互时才能转化与传递。所以我们现在要证明的是:力是由能量相互转化而来还是由两物体相互作用而来?这将会用它们来证明:力是不是使物体运动?受力物体的动力会不会因外加减力的传递时间而产生增减?

实践证明:电动机、蒸汽机的转动是电能、热能转化出来的力,多少电、热能产生多大的力可以用公式来计算,不是两物体相互作用而产生的力,你想:两物体相互在一起,不消耗能量,也没有第三物体给它们传力,它们之间能产生力吗?

我们还可以做这样一个实验:在一个光滑水平桌面上放两辆小车,一小车装有小电机和线绕小轮,线端系着另一辆带有砝码的小车,使二者质量相等,电机旋转时,两辆小车相向而行且在任何时间内通过相等的距离。这个实验证明了:是电能转化出来的一对大小相等而方向相反的力;不是人们所想的:这一对力的产生是小车对小车的作用结果。你想:如果小车没电的时候,两小车还能产生这一对相反的力吗?

通过上面的实验分析得知:这一对大小相等,而方向相反的力是由一小车上的电能转化出来的,而另一小车只是作为这一对相反力的分力媒介,所以这一对相反的力并没有经过合并交叉点,而是从零点向两边分开的一对相反的力。也说明了任何一种能量转化成一对相反的力时,都是从零点向两边分开的一对相反的力。一分二,所以两物体就会反向运动。

而牛顿运动第三定律的作用力与反作用力呢?就不是一个物体上的能量转化出来的一对相反的力,它表明:力是两物体相互的作用结果,是两物体各自相互时产生的一对相反的力。它的实验是:甲给乙物体一个作用力,乙必给甲物体一个反作用力,所以这一对相反的力是来自于两个物体,并且是相互相向传给对方使两物体分开运动的,是一对必须要经过合并交叉点的力。

分开理解是想得通的,甲给乙物体一个作用力使乙物体向右运动,乙给甲物体一个作用力使甲物体向左运动。但要在同一时间内,甲给乙物体的力和乙给甲物体的力能经过合并交叉点使两物体分开运动吗?实践证明:反向力作用在一起时,只有一方的力大于另一方的力余下的力才能使物体运动。相等时就会相互抵消,转化为光、电、热、声音等等能量。

那为什么我们在光滑水平桌面推一个物体,两个物体会同时分开运动呢?这是因为你身体里的化学能转化出了一对相反的力,分别传给了你的身体和这个物体,所以你和这个物体会同时分开运动。但是当你在给这个物体施力时,你会感觉到这个物体有力给你,这是因为这个物体正在接受你给它传力的一种反应,不可能没有接受你给它传力的这种反应,你能把力传给它,所以这个物体只是在接受力,不是用力去抵你的力。理由一:如果这个物体真的有同样大的力给你,那么你和这个物体都不会运动,因为这已经构成了反向力作用在一起时,只有一方的力大于另一方的力余下的力才能使物体运动;理由二:你给它施力是因为你消耗了化学能转化出来的力,它没有给你施力是因为它没有消耗能量转化成力?而且水平面光滑,它在水平方向也失去了第三物体给它传力,它给你的力从何而来,总不至于只要两物体相互就能蹦出来吧!

力不可能无中生有,也不可能凭空消失,一个物体要产生力,就必须要自身消耗能量转化成力或由别物体给它传力,消失时也同样,把力传给另一物体或受到相反的阻力与它抵消完为止,转化为别的能量。不是经典力学所写的:只要两物体相互就有力了(力来无影),不相互就没了(力去无踪)那么简单;不只是力,包括任何一种物质或能量都是这样。当一种新的物质或能量出现的时候,就必须由另一些物质组合或由别的能量转化;消失时也同样:组合成别的物质或转化成别的能量,这是任何一种事物都不能违背的守恒定律。虽然万有引力定律表明:引力的大小与物体的质量成正比,但它并不能证明:引力就是物体的质量产生的,因为两物体的距离改变会引起引力的大小改变,但它不会引起物体的质量改变,据事物守恒定律:一种事物的能量增多就必有另一种事物的能量减少。所以引力不是物体的质量产生,但可以确定的是:质量是表示物质的多少,也是储藏正、负电荷量产生引力的大小-引力是核电磁场产生的。

牛顿运动第三定律在做实验时,(1)没有避免受力物体的阻力;(2)没有避免能量转化出来的一对相反的力,它的实验容易把受力物体的阻力或能量转化出来一对相反的力误认为成是:两物体相互的作用力与反作用力。比如:我们用两个弹簧秤去拉桌面上一个木块,两个弹簧秤的读数总是大小相等、方向相反,作用在一条直线上,因此人们就认定:这是我和木块之间的作用力与反作用力。这种理解是完全错误的,首先我给木块的力是我身体里的化学能转化出来的力,而木块给我的力是桌面的摩擦力桌子给它的,这不是我和木块两个物体之间产生的一对相反的力。就是你用十个弹簧秤连在一起去拉这个木块,它们的读数也会相等,难道你又认为它们是五对作用力与反作用力吗?事实表明:我们借用了十个弹簧秤连在一起,把力传给了木块,木块接受了这么大个力,至于木块能回给你多大的力,就要看桌面对木块的摩擦力有多大,但大余桌面摩擦力余下的力就会使木块运动起来。又比如:马拉车,如果在马和车子之间按两个弹簧秤,它们读数相等也只能说明马给车子这么大个力,车子接受了马给它这么大个力,针对车子而言,车子没有消耗能量,车子本身没有力给马,车子给马的力是地面的摩擦力传给车子的,当马给车子的拉力大于地面给车子的摩擦力时,车子就会运动起来。这就像我们在电梯里用弹簧秤挂一个物体一样,秤上的读数只能显示电梯给这个物体向上力的大小,当电梯静止时候,电梯给这个物体向上的力就等于地球给这个物体向下的引力,当物体向上运动时,电梯给这个物体向上的力就大于地球给这个物体向下的引力,当物体向下运动时,电梯给这个物体向上的力就小于地球给这个物体向下的引力,所以你在马和车子之间按几个弹簧秤,只能说明马给车子了这么大个力,在地面与车子之间按几个弹簧秤,说明了地面给车子了多大个力等等。而我们很多老师呢:把马给车子这么大个力认为是作用力,把车子接受马给车子这么大个力认为是反作用力,实质是一个物体的力正在传给另一个物体时,另一个物体正在接受这个力的一种反应。

一个物体要产生力或产生多大的力,不是要考虑两物体怎么相互作用才能产生力或产生多大的力,而是去考虑消耗什么能量或消耗多少能量才能产生力或产生多大的力。所以力并不是两物体相互作用结果。但有些物体不消耗能量也能产生力是因为别物体在给它们传力,比如:书对桌子的压力是地球的引力所产生的,桌子对书的支持力是地面传给桌子、桌子再传给书的,而我们的老师呢?把书对桌子的压力和桌子对书的支持力理解成是:书和桌子两个物体所产生的一对作用力与反作用力,你想:如果没有地球对书的引力和地面对桌子的支持力,它们两个物体能产生这一对相反的力吗?那么人们就会问:两物体不相互时能产生力吗?不能,但它也并不能证明力就是两物体相互作用,因为这些能量都储藏于物体、物质之中,都需要物体、物质都需要相互时才能转化与传递。不只是力,包括别的能量也是这样,比如:两物体相互时就能产生光、电、热、力、声音等等能量一样,难道你认为它们也是两物体相互作用吗?那么为什么只有两物体相互时一个物体的力才能产生、传递、消失呢?因为当电能、热能、核能、化学能等等能量转化出的是一对相反的力,就必须具备二物体作为分力媒介;一个物体的力要传入另一物体时,二物体相互作为传力媒介,顺行碰撞物体或顺行加力;反向力作用在一起时,相互抵消转化为别的能量,二物体相互作为合力媒介)——物体相互是力在产生、传递、消失中的分力、传力、合力媒介。

如果你还想不通,就去做实验,你可取任何两个物体,只要它们之间不消耗能量转化成力,也没有第三物体给它们传力,看两物体怎么相互作用来产生这一对相反的力,能产生多大的力。而现在的力学教材写上:力是两物体相互作用结果,这就味着力就是物质性,物体相互性,人们就会用两物体相不相互来决定一个物体有没有力的问题,这将会误导我们对力学、力与运动之间的认识。所以我希望大家在探索科学真理之前,都以实验、实践为基础,在实验、实践中去寻找真理。不要老用两个弹簧秤去拉拉就认定这是两物体相互的作用力与反作用力。应该先去分析一下:施力物体给受力物体的力是怎么产生的?受力物体给施力物体的力又是怎么产生的?这一对相反的力是怎么经过合并交叉点使两物体分开运动的?注意:力是由两物体相互作用而来和力是由能量相互转化而来是力学的定义,不是给力取个名字,更不要无知地认为:这是两种不同的说法而已。

什么是运动?

运动是指物体、物质相对空间位置的改变,它分为匀、变、曲、直四种运动状态。为了方便起见,我们可以选择任何一种物体代替空间作为参照系。空间是指静止以零作为衡量单位,所以我们选择的参照物也可以假设为静止以零作为衡量单位。但这只是相对某一物体而言的,因为别的参照系,它的速度和方向都不同,所相对出来的结果也就不同。注意:不能把两个不同参照系得出的结论相提并论。

在人们的意识中,虽然运动与静止都是相对不同速度的参照系而言的,但我们只要认清它们相对的参照物与被参照物和适用范围,就可以避免动中有静、静中有动的错误说法。比如:说房屋是静止的,其实它在运动,说房屋静止是相对于地球,说房屋运动是相对于运动的车或空间。又比如,桌子是静止的,分子是运动的,一个指的是宏观,一个指的是微观。还有些书上表明:动中有静、静中有动这是因为人们把某个空间范围改成动的或静的范围了。同一个物体可以说长说短,说轻说重,说动说静:这是因为人们把它们相对不同的参照物而言的。但要使它们变得具有科学意义,那么就必须要严密地对待它们的条件和适用范围,这样才能区分它们之间有零的界线;零的这边为长、轻、动等,零的那边为:短、重、静等。事物的区别取决于相对,条件、范围才使它们变得具有科学意义。

在人们的意识中,任何一个物体的速度、方位都是相对某一物体而言的,如果参照物改变,那么相对这一参照物的结论也就该随参照物一起消失,而人们往往就忽略了这一点,把相对这个参照系得出来的结论和相对那个参照系得出来的结论相提并论:才得出《力学相对原理》和《惯性力》的错误概念。如《力学相对原理》表明:我们无论是在匀速直线运动的船上还是在静止的船上跳向任何一方的距离都是相等的,所以对于描述力学规律来说:动平衡与静平衡都是等价的。

这句概念错在“动平衡与静平衡”是指船相对与地面的结论,(船是否在匀速直线运动或静止),而“等价的”是指人相对于船板的结论,(人在船板上跳动的距离),动平衡与静平衡都是等价的是综合了船相对与地面的结论和人相对于船板的结论,这就是《力学相对原理》产生错误的原因。后面惯性力也是这样,把小球相对于车身的结论和车身相对于地面的结论相提并论。如果我们在船板上跳动的距离都相对于船相对的参照物,那么动平衡与静平衡就不再等价了,当船在匀速直线运动时,从船尾跳向船头就要比船头跳向船尾要远些。

什么是相对值与绝对值?

一种事物的相对值,是以另一种事物作为衡量标准,两种事物进行比较出来的结果,相对值的大小随参照物的改变而改变。相对值的科学意义在于:它能准确地区分出事物之间的差量,有利于认识与改造自然。它的局限性在于:只适用于比较的两种事物之间,因为不同事物之间的差量不同。

一种事物的绝对值也叫实际值。它不需要与另一种事物进行比较,它是什么就是什么,有多少就有多少,不会随另一种事物的变化或多少而改变。所以事物不是相对的,相对只是人们用来区分事物。

那为什么经典力学表明:运动与静止都是相对的呢?这是人们的思想意识形成的。事实上运动与静止不是相对出来的,它是由力来决定的,因为一个物体动不动是不可能由人们知不知道来决定的,更不可能由另一个物体动不动来决定的。

物体为什么会运动?

当我们给一个静止的物体施力时它就运动起来了,这个实验证明了:力是使物体运动的,并且施力越大物体运动速度也就越快的基本原理,虽然停止了施力,它还会运动,但针对受力物体来说:我们给这个物体施的力只是外力,那么外力会不会传入受力物体、而后物体凭借此力保持此速呢?受力物体的动力又会不会因外加减力的传递时间而产生增减呢?

物体运动的速度又与什么有关呢?

与力的大小、物体的质量有关,据能量守恒定律:任何一种能量在不断传入物体时就会增多,相反时就会减少,所以当我们不断给一个物体传力时,受力物体的动力也就会不断增大,速度也就越来越快;相反时,动力就会减小,运动速度就会减慢;不传不减时,受力物体就会保持某个时候的动力不变,物体就会凭借此力保持此速此向。这样匀、变、曲、直四种运动状态得到统一解答,并且还可以准确地计算出各物体、物质之间的运动速度变化,适用于宏观与微观,

但这只是针对于同一物体而言,因为别的物体还涉及到物体的质量,质量大的物体,在运动同一速度时,却要比质量小的物体的力大。

那为什么在真空里羽毛和钢球下落的速度一样呢?

这是因为动力的增长是因外力而决定的,而外力的大小又是因物体的质量而决定的(每千克9.8牛顿);由于外力的传递时间相等,所以质量之间的比值也就是动力增长的比值,同一速度。越高下落的越重,不是什么势能与动能之间的转化;也不是外力做什么功,而是外力(9.8牛顿每千克)的传递时间越长,产生动力越大,速度也就越快。

任何一种事物只要在不增不减的条件下,都会保持原来不变一样。牛顿利用这种条件得出牛顿运动第一定律是没有任何科学价值意义的,因为不受外力并不是产生匀速直线运动的主要因素,产生匀速直线运动的主要因素是在不受外力之前受外力时产生的:不受外力只是限制了别的物体不再给受力物体外加减力,属于限制性条件,不是产生条件,我们可以用以下三方面来证明这个问题。

1.运动就是力,速度的快慢就是力的大小。当我们用甲物体去挡住运动的乙物体时,就可以证明出:运动就是力,速度快慢就是力的大小,

但这只是针对乙物体而言的。针对甲物体来说:是乙物体的运动产生的力,速度快慢就是产生力的大小。如果在甲物体上安装显示测力器,而甲物体又没有受到第三物体传力,也没有自身消耗能量转化成力,那么甲物体既可以测出乙物体的力,又可以获得乙物体的力。在这个过程中,力只是在发生传递,乙物体失力失速等于甲物体得力得速。故碰撞前等于碰撞后的动量和——运动只是力的表现形式,外力的表现形式加速度。注意:一个物体的减速分为两种原因,一种是受到相反的阻力与它抵消,力变小;一种是把力传入另一物体与它共同分享,力不变,但质量变大。

2.变速运动是由无数个不同速度的匀速直线运动组合而成,而每个匀速直线运动的点所对应的就是每个力。既然外加减力能产生外加减速,也就可以直接证明:力是使物体运动,力大物体就运动越快。因为在外加减力产生外加减速的等式中,只需同时去掉外加减,就可以得出力产生的速度。又通过外加减力越大,外加减速也就越大。同时去掉“外加减”,就可以得出“力大速度快”的基本原理,这个推理说明了,在这个运动的过程中,变速运动是由无数个不同速度的匀速直线运动组合而成,而每个匀速直线运动的点所对应的就是每个力。也可以理解为:给受力物体加了多少了力也就等于给受力物体加了多少运动,减了多少力就等于受力物体减了多少运动。

3.运动不是物体本身固有的一种自然属性。惯性。它是一种能量,速度与质量的积就是这种能量的大小,也是消耗与转化别能量的多少。当一个物体运动时,就必须由光能、电能、热能等等能量转化成力而产生。然而只有受到相反的阻力时,才能转化成光、电、热等等能量。如果你认为此时的运动就是物体本身固有的一种自然属性——惯性,那么你所消耗的能量也就变得无影无踪了。从另一个角度分析:当运动物体碰到与阻力或相反运动物体时,运动就会转化成光、电、热、声音等等能量。难道能量又会无中生有吗?所以运动不是物体本身固有的一种自然属性、惯性。它是一种能量,速度与质量的积就是这种能量的大小,也是消耗与转化别的能量的多少。注意:5米/秒、10米/秒、1000米/秒它们之间的能量比例是1∶2∶200(质量相同)。

电动机、蒸汽机的转动是电能、热能产生的力,这就是科学,如果把电能、热能产生的力改写成是两物体相互作用结果,那就是错误。实验只能证明:给受力物体加力时加速,减力时减速,不加不减力时,运动速度不变。如果把外加减力产生外加减速改写成:力是改变物体运动状态就是错误;因为外力的范围比力的范围小,运动速度无论怎么改变它还是运动状态,难道你认为只有5米/秒、才是运动状态,10米/秒、或1000米/秒就不是运动状态了吗?再说力与速度成正比和外力与加速度成正比它们之间矛盾吗?一点都不矛盾,而且完全相结合。所以我们不能因为力在产生、传递、消失中有二物体就认定:力是两物体相互作用或停留在受力物体的外力概念之上而认识力学。

物理学的原理,定律不能只靠实验而得出,要加以合理地假设与推理,是主要研究对象不受到外界条件的影响,这样才能更清楚、正确、安全地反应自然。

阻力是我们认识力学的障碍,所以我们只有减小阻力或只研究大于阻力后,余下的施力。这样就能更清楚、准确地认识它。注意:阻力越小,也就越接近下面的实验。

假设A、B、C三个物体静止在光滑水平面上,这时由A物体给静止的B物体水平施力,再由B物体水平传给C物体,分析C物体给B物体的反作用。

你会发觉:为什么水平方向不受力的C物体也会有力的作用给B物体呢?这是因为C物体接受了B物体给它传力的一种反应,简称为力的反作用,也可以这样认为,不可能没有接受力的这种反应,B物体能把力传给C物体,所以C物体只是在接受力,不是用力去抵B去物体的力。

那为什么牛顿运动定律表明:C给B物体的反作用是物体本身固有的一种抵抗力、反作用力呢?这是因为牛顿当时把C物体接受了B物体给它传力的一种反应误以为成是反作用力。你想:水平面光滑,C物体在水平方向失去了别物体给它传力。C物体又没有消耗任何能量转化成力,C物体给B物体的力又从何而来,总不至于只要两物体相互就能蹦出个力吧?

力不可能无中生有,也不可能凭空消失。力是一种能量,一个物体要产生力,就必须要自身消耗能量转化成力或由别的物体给它传力,消失时也同样把力传给别的物体或受到相反的阻力与它抵消完为止,转化为别的能量,不是经典力学所写的,只要两物体相互就有力了,不相互力就没了那么简单,不只是力,包括任何一种物质或能量都是这样,当一种新的物质或能量出现的时候,就必须由另一些物质组合或由别的能量转化,消失时也同样,组合成别的物质或转化成别的能量。这是任何一种事物都不能违背的事物守恒定律。

那为什么在实验还要用A、B、C三个物体在光滑水平面上进行实验呢?这是因为A、B两物体进行实验时,容易把A物体消耗的能量转化出来的一对相反的力误认为成是A、B两物体相互的作用力与反作用力,如果再由B物体把力水平方向传给C物体时,也就不可能在水平方向产生一对相反的力。只是由B物体把力传给C物体。注意:B物体减速是因为B物体把力传给了C物体;B物体失力失速等于C物体得力得速。故碰撞前B物体的动量等于碰撞后B物体的动量加上C物体的动量(运动方向一至)。光滑水平面是为了避免B物体给C物体传力时,C物体在水平方向受到其他物体给它传力。

力的守恒:力总是以等量的产或消逆向,同向则是以等量的传。

力产之等量逆向

例:两小车置于光滑水平面上,一小车装有小电机和线绕小轮,线端系着另一有砝码的小车,使二者质量相等。电机旋转时,两小车相向而行,且在任何时间内通过相等的距离。这就说明,电能转化成的是一对大小相等、而方向相反的力。条件必须具备二物体作为分力媒介,不然就像动物身体里的化学能一样,不借助于外物,是不可能使生物能转化成一对相反的力,更不能运动,又比如:公路上行驶的汽车,汽油转化成的一对力分别传给了地面和车身等等。所以人、车前进不是牛顿第三定律所理解的是地面的反作用力使人车前进的,而是二力的分现象,注意:一分二是别能量转化成力,二合一是力转化成的能量,摩擦的电能、热能、光能等。

力消之等量,传之等量

抛出去的石块,为什么始终要静止下来呢?据力的守恒,我们给石块施力后,就在也没有给它施力了。阻力虽小,但它永远存在,也就不断与传给受力物体的动力相互抵消,直到动力与它抵消完为止,石块也就静止下来了。

F动-f外xt=0

在这个过程中,石块弯曲向下是因为水平方向的力在不断减小,而竖直向下的引力又不变,据外力的合成原理,水平方向的力越小,也就越偏离水平方向,所以不断弯曲向下。(实践证明:曲线运动是合外力之间比值不稳定造成)

伽利略的理想实验、设想的匀速直线运动就是提出:不要再给受力物体外加减力,使受力物体的动力保持不变,则速度不变的基本原理。

F动-f外xt=mv(t=0)

物体为什么越落越快呢?据力的守恒,施给物体向下的力大于空气对物体向上的浮力,它们互为抵消后,余下的是向下的力,(抵消后还有反作用是因为还有外力在不断传入受力物体),这个力也就推着物体运动下去,但施力物体又在这个速度上加力,这样受力物体的动力也就越来越大,速度也就越来越快。

通过上面的分析得知,外加减力的传递时间越长,传入受力物体的动力也就越大或减小,迫使速度加快或减慢,所以动力与外加减力的传递时间和速度成正比。即:

■=■=■ (M1=M2)

我们经常也有这种体会,力大总是比力小快,但这只是针对一物体,因为别的物体还要考虑物体的质量。质量大的物体,在运动同一速度时,却要比质量小的物体的力大,因此,质量又与力成正比;即■=■ (V1=V2)

那为什么物体会在真空里落一样快呢?这是因为动力的增长是因外力而决定的,而外力的大小又是因物体的质量而决定的。由于外力的传递时间相同,所以质量之间的比值也就是动力增长的比值,运动到同一速度(伽利略、牛顿当时忽略了物体的质量)

在力大小不变时,质量大的物体反而运动得慢,因此速度又与质量成正比;即■=■ (F1=F2)

实验证明:物体运动只是力的表现形式,动量定律P=MV实质是F=MV

F=MV=Mat=f外Xt

这说明了,传入受力物体的动力与外加减力的传递时间成正比,所以受力物体的加减速度只能与外加减力成正比;即■=■ (M1=M2)

这样动量、冲量的产生也就一目了然,而力学又得到广泛运用。

实验现象表明:顺行碰撞物体的动量则是以等量的传,逆行碰撞物体的动量则是以等量的消。若用力的守恒来理解,顺只是有一物体的力传入另一物体,碰撞前与碰撞后的总动量相等;逆是把两物体的力相互抵消,转化成别的能量。从动量多少的角度上谈,此碰撞前少:

M1V1+M2V2-(M1V1-M2V2)

动量守恒定律表明:逆行碰撞物体前与后的动量相等,这是因为它把逆向假设为正负量,相加后就等于碰撞后的动量和,可以看出,碰撞前,动量前加有正或负号,那么碰撞后也应该在动量前加上正或负号,这样才会相等。正、负号后边加上动量,这就说明了,方向是决定动量多少的主要因素,速度与质量的积只是方向的变量。

事实表明:动量的多少是由速度与质量的积来表示,不是由方向来决定的。所以动量守恒定律只是假设的,不是实际的,实际的是力的守恒和能量守恒,顺行碰撞物体的动量则是以等量的传,逆行碰撞物体的动量则是以等量的消,碰撞前与后不同的能量。

力与运动之间的关系

(1)匀速是受恒力(力大小不变)作用,力是维持物体运动的原因;

(2)变速是受力大小不断改变作用,力与速度成正比;

(3)直线是合外力之间比值稳定作用,力总保持直线;

(4)曲线是受合外力之间比值不稳定作用,力的方向就是物体运动的方向;

(5)静止不受力或所受外力为零;

事实证明:物体在力的作用下,保持运动状态,没有力也就静止;这才是真正理想状况,而没有力或只受一方向的力是没有的,所以宇宙中存在的是:物体在动力大于阻力的作用下,保持运动状态,等于阻力也就静止。

由此表明:静止才是物体的惰性,运动是由力而产生。所以惯性实质是惯力,也就是传力,(不同的事物必由不同的条件产生所存)

相对

物理学的原理,定律都是有一定的条件和适用范围,超越一步,真理往往会变成缪误,所以我们要认清它的条件和适用范围,这样又避免错误,又意味着新的发现。

虽然动与静都是相对假设为静止某一物体而言的,但我们只要认清它的相对的参照系和适用范围,这样就不可能产生动中有静,静中有动的错误说法,所以动中有静,静中有动的“中”字应该改写为空中有动有静的物体。

力学相对原理

人们为什么在匀速运动的船上跳向任何一方的距离都是相等呢?这是因为你与船运动的方向相同时,你身体的生物能转化出来的力就要加上身体原先的匀速动力,但要减去你离板和落板时间内船运动的距离,反向时就要减去匀速动力,加之船运动的距离,彼此达到平衡。此实验亦不可证明,对于描述力学规律来说,静与动平衡都是等价的,因为船上的力学实验的现象都是相对于船而言的,而船是匀速或静止是相对于别的物体。只有把船上的力学实验现象都相对于船相对的物体,也就是指在同一参照系下论证,才能得出动平衡与静平衡的区别所在,伽利略当时忽略了参照系,把人相对于船得出的结论和船相对于地面得出的结论相提并论,才得出了动平衡与静平衡等价问题。注意:不能把人相对于船得出的结论和船相对与地面得出的结论相提并论,因为这是两个不同参照系得出的结论。

惯性力,如下图,最初小车静止,小球静止于光滑水平桌面上,后来,小车相对于地面,以加速度a作直线运动,成为一直线加速参照系。

a图的结论是:小车不受力却以加速度-A相对于车运动。

b图的结论是,小球在水平方向上虽受到弹性力弹簧的作用,却处于静止。

显然a图的小球不受力是相对于地面,加速度-A是相对于车身。

b图也同样,在水平方向受力是相对于地面,处于静止是相对于车身。

所以惯性力也是把小球相对于车身得出的结论和车身相对于地面得出的结论相提并论,才得出力不受力却运动,受力却静止的错误说法。

事物的区别取决于相对,条件、范围才使它们变得具有科学意义。事物不是相对的,相对只是用来区分事物。