• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基础定义
  • 4.应用举例
  • 5.演绎过程
  • 6.辨析区别
  • 7.易错点
  • 8.转动惯量
  • 9.可能成因
  • 10.参考资料

惯性

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物理学名词

惯性(外文名:inertia)是物体的一种固有属性,是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,而质量是衡量物体惯性大小的量度。当作用在物体上的外力为零时,惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。

物体的惯性,在任何时候(受外力作用或不受外力作用),任何情况下(静止或运动),都不会改变,更不会消失。

基本信息

  • 中文名

    惯性

  • 外文名

    Inertia

  • 应用学科

    物理学

  • 发现人
  • 范围

    一切物体(光除外)

基础定义

在物理学里,惯性(inertia)是物体抵抗其运动状态被改变的性质。物体的惯性可以用其质量来衡量,质量越大,惯性也越大。艾萨克·牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为:

惯性,是物质固有的属性,是一种抵抗的现象,它存在于每一物体当中,大小与该物体的质量成正比,并尽量使其保持现有的状态,不论是静止状态,或是匀速直线运动状态。

更具体而言,牛顿第一定律表明,存在某些参考系,在其中,不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动。也就是说,从某些参考系观察,假若施加于物体的合外力为零,则物体运动速度的大小与方向恒定。惯性定义为,牛顿第一定律中的物体具有保持原来运动状态的性质。满足牛顿第一定律的参考系,称为惯性参考系。稍后会有关于惯性参考系的更详细论述。

惯性原理是经典力学的基础原理。很多学者认为惯性原理就是牛顿第一定律。遵守这原理,物体会持续地以现有速度移动,除非有外力迫使改变其速度。

在地球表面,惯性时常会被摩擦力、空气阻力等等效应掩蔽,从而促使物体的移动速度变得越来越慢(通常最后会变成静止状态)。这现象误导了许多古代学者,例如,亚里士多德认为,在宇宙里,所有物体都有其“自然位置”——处于完美状态的位置,物体会固定不动于其自然位置,只有当外力施加时,物体才会移动。

惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。

惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。

当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止。 任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态。 2

注意

1、惯性不等同于惯性定律。惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因)。

2、惯性是物体固有的一种属性,不能说“受到惯性的作用”“获得惯性”。正确的是“具有惯性”。

质量与惯性

惯性的定性定义为物体抗拒动量改变的性质。将这定义加以定量延伸为物体抗拒动量改变的度量,就可以用来做数学计算。这度量称为惯性质量,简称为质量。所以,质量表示物质的数量,同时,质量也是物体惯性的度量。

动量方程表达物体的动量P与质量m 、速度 v之间的关系:

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但是,牛顿第二定律方程也可以表达物体的作用力F与质量(惯性质量) m、加速度a之间的关系:

image

按照这个方程,给定作用力,则质量越大,加速度越小。由动量方程与牛顿方程给出的质量相同。因为,假若质量与时间、速度无关,则牛顿方程可以从动量方程推导出来。