为什么匀速直线运动是不受力状态?

囍嘉楽


为什么匀速直线运动是不受力状态?

小伙伴们,这是牛顿第一定律,说白了,这个定律是一个理想的定律。但是,随着科学技术的发展,人们一直在争论一个问题,那就是匀速直线运动真的存在吗?

那么牛顿当时为什么提出了这个运动定律呢?

一.出于对力学的研究

牛顿认为,力是一种物体对另一种物体所施加而产生的。因此才有后来的牛顿第三定律作用力与发作用力大小相等,方向相反。

当时牛顿在研究力的时候,总能看到一种现象:给一个小球施加力,小球不是匀速运动的,而是有一个初始速度,由于摩擦力的原因,小球的速度越来越慢。

牛顿就像啊,如果去掉摩擦力的话,小球不就一直运动下去了吗?

于是牛顿认为,物体只有两种情况,一种是静止不动,一种是一直做匀速直线运动,速度不变,直到有外在的力的作用才能改变力的大小及方向。

二.牛顿第一定律是在伽利略,笛卡尔的基础上不断完善的

牛顿第一定律的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序:CAB

笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原点的方向,牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足呢?显然,笛卡尔没有涉及静止物体的运动规律.

三.真正的惯性运动存不存在,世界上有绝对静止的物体吗

一直以来,惯性和引力是物理学中的两大谜团。任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

从惯性定律我们可以看出,惯性是物体运动的一种抵抗现象。它代表了物体运动状态改变的难易程度。与物质的质量有关。那么有没有绝对静止的事物呢?同时有没有一直做匀速直线运动的物质呢?

1905年,爱因斯坦在《物理学纪事》上发表了三篇论文,其中一篇《论物体的电动力学》第一次明确的阐明了相对论的相关概念,即后来所说的狭义相对论。

相对论的提出,首先证明了遗址之一匀速运动的物质,那就是光速,并且,“光速不变”原则是相对论的灵魂。

同时,相对论的提出,也否认了绝对静止的理论。

因此,牛顿第一定律在相对论中存在瑕疵。但是惯性系却被报了了下来。

小结:牛顿第一定律向人们揭示了物质运动的本质,一切都具有惯性的。爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论,揭示了光速不变的原理,同时也极大地丰富了物质的本性。现在科学家们发现光子,粒子等的运动是一直做在匀速直线运动而不受力的状态的。


任哥论道


不是不受力,是受到的合力为零。最常见的匀速直线运动有很多。一种极端情况就是静止,速度为零。比如你一动不动的坐在椅子上。你自身受到的合力就是0。你受力是向下的重力,向上的支撑力。这两个力量方向相反,大小相同,合力为零,所以你是静止的。

在比如在水平公路上匀速行驶的汽车受力,垂直方向:重力支撑力方向相反大小为零,水平方向向前的动力,和向后的风阻力,摩擦力,也在匀速时候达到一种平衡。向前与向后的力量大小相同,方向相反所以匀速。这时候如果你继续深踩油门,由于向前的动力增加,向前的力量大于向后的阻力,你就会开始加速超车。但你踩到某个位置固定不动了,说明动力恒定了,这时候由于车速增加摩擦力和风阻也开始增加,直到下一次与向前的动力平衡,你又一次开始匀速直线运动。



唯奇百科


这个问题很好,考验同学们的物理思维。

牛顿第一定律,也叫【惯性定律】,只是一个理想性模型,或者是一个近似性公设。

惯性定律的【等效表述】

如果一个物体(或物系)不受外力作用,那么它将保持原有运动状态,或依然静止,或依然保持匀速直线运动

科学思维的起码常识:科学原理都有特定的适用范围与特定默省的语境条件。要设身处地善意解读,不要断章取义吹毛求疵,

笔者分享解读惯性定律的【五个要点

其一,如果不受力【特指】所受合外力效果为零,但力依然存在,这点牛顿很清楚。

其二,力是【改变运动状态】的原因,这句符合牛顿第二定律,没毛病。拓深:你挪不动巨石,其实接触部位有细微的变形。

其三,力不是【保持运动状态】的原因,这句要看具体的语境。

封闭物系是不存在的,故运动是绝对的,它与外界至少有相互作用的万有引力,作为惯性力,提供保持运动状态的固有能源。

万有引力最终源于电子自旋运动的向心力,简称【电子力】或大统一力(GUF),这是我的观点。这很复杂,是物理前沿。

如果不考虑万有引力或电子力,那么牛顿的理念,没毛病。

其四,不受力或保持静止状态。这句特指该物系作为另一个参照系的附体。例如,汽车是地球参照系的附体,汽车可以相对于地球而静止,但以太阳为参照系则不然。

其五,不受力或保持匀直运动状态。这句特指局部情况,或者较短行程而言,是可以成立的。但严格讲,任何物体的自由运动都是走测地线循环,或叫匀速圆周运动。


物理新视野


因为力不是维持物体运动的原因,而是使物体产生加速度的原因。匀速直线运动由于运动物体的速度大小,速度方向都不改变,所以物体的运动状态不该变,物体的加速度为零,所以匀速直线运动等效于静止状态。故匀速直线运动的物体合外力为零,等效于不受力。




宇宙奥秘无穷


匀速直线运动现实基本是不存在的,因为宇宙就是一个大的能量场,任何物体都会受到各种的相互作用力。

匀速直线运动意味着任何微小的时刻物体的加速度都为0,即物体的合力为0。物体可以受力,只是合力为0。

比如桌子上静止的水杯,受重力还有桌面对他的反作用力。

但是光速是一个特例。



西安3D打印小王


我们先来说说运动和力的关系。力可以改变物体运动的速度和方向。当物体运动的方向和力的方向始终相同或相反时,物体运动速度会变快或者变慢运动,但运动方向不变。如果物体运动的方向和力的方向始终垂直时,物体运动方向改变,但运动速度不变。其他情况下,物体运动的速度和方向均改变。

对于匀速直线运动来说,它的方向没有改变,因此它没有受到垂直它的运动方向的力。它的运动速度没有改变,因此它没有受到和它运动方向相同或者相反的力,所以匀速直线运动是不受力的运动,即不需要力参与。值得注意的是,这里的力指的是所有力的合力,即空气阻力,摩擦力,重力,地面的支持力,动力的矢量和为零,这个力不是指某一个力。



齐天大圣to北京地大


说反啦,正确说法是:物体在不受力状态下的运动是匀速直线运动,反之则不成立哦。


Chemlover


因为是永恒运动力量的自然规律作用。


分享到:


相關文章: